Seguridad Industrial en Plantas Químicas y Energéticas Fundame

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© José M.ª Storch de Gracia y Tomás García Martín, 2008 Reservados todos los derechos. «No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.» Ediciones Díaz de Santos, S. A. Internet: http://www.diazdesantos.es E-mail: [email protected] ISBN: 978-84-7978-864-3 Depósito legal: M. 40.162-2008 Diseño de cubierta: Ángel Calvete Fotocomposición: Fer Fotocomposición, S. A. Impresión: Edigrafos, S. A. Encuadernación: Rústica Printed in Spain - Impreso en España


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A nuestras familias A nuestros amigos


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«TODA TINIEBLA PUEDE ILUMINARSE: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Lo desconocido es cognoscible. Progreso por tanteo y error. La medida y la teoría son inseparables. La analogía da inspiración. Nuevas verdades conectan con viejas verdades. Complementariedad evita contradicción. Las grandes consecuencias surgen de pequeñas causas.»

J. A. Wheeler: “Siete oráculos: ayuda en la búsqueda de la Verdad

“SAFETY FIRST” ... que los fenómenos de oxidación viva integran un campo en el que el investigador no corre el riesgo de enfr entarse con la monotonía... la diver sidad de l os fenómenos, que lo hacen un tanto enigmático, impulsan a todo cerebro lúcido a una estimación justa de la limitación de sus medios y a una admir ación gr ande por la comunidad científ ica qu e contrib uye a la obr a, inmensa y siempre inconclusa, del descubrimiento. A. Van Tiggelen


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Prólogo Las industrias químicas y energéticas manejan productos y utilizan presiones y temperaturas que e xigen la adopción de estrictas medidas de seguridad para reducir o anular la peligrosidad en el manejo de estas ins talaciones. Por otra parte, los grandes procesos de ref ino y petroquímica que fu eron descubriéndose a lo largo del siglo XX han evolucionado debido a los progresos realizados en los materiales, las máquinas y la instrumentación. Lo s materiales son capaces de trabajar en condiciones cada v ez más severas de temperatura, presión y resistencia química, las máquinas son más potentes, más v eloces, con mejores rendimientos y más f iables, y los progresos de la el ectrónica han conducido a una automatización cada vez más sofisticada de los procesos productivos que otorgan a las unidades una mayor v ersatilidad. Esta evolución ha sido asociada a la implantación de sistemas de seguridad cada vez más perfeccionados, de manera tal que se ha conseguido que el número de accidentes producidos en estas industrias sea muy bajo en comparación con los producidos en la industria en general. Desgraciadamente, es imposible alcanzar la seguridad absoluta, produciéndose periódicamente accidentes incluso en instalaciones de empr esas tecnológicamente de v anguardia ubicadas en países que se encuentran a su vez a la cabeza de la tecnología. Por añadidura, alguno de estos accident es ha ocasionado pérdidas humanas y materiales importantes, lo que unido a su espectacularidad, ha contribuido a crear la imagen de que la industria qu ímica es más peligrosa y contaminante que otras, lo que no es cierto si se analizan las series históricas. Esta imagen ne gativa de la industria química ha lle gado a tales extremos que hoy es casi imposible encontrar nuevos emplazamientos para la ubicación de este tipo de plantas en países desarrollados, en contraste con lo que sucedía hace varias décadas en las que las corporaciones re gionales y l ocales pugnaban por atraer inversiones en este campo. A estos efectos es pa radigmático lo que ocurre con la posible ubicación de una ref inería de petróle o en Extremadura. Haciendo abstracción de que esta ubicación no parece la más adecuada por su lejanía de la costa y de los grandes centros de co nsumo, es difícil comprender la oposición social a esta instalación en una re gión muy necesitada de in versiones industriales y poco desarrollada en compa ración con la


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media de España. Las nue ve refinerías existentes en nuestro paí s han demostrado, por una parte, un excelente comportamiento en materia de s eguridad y medio ambiente y , por otra, algunas de ellas han contrib uido a ge nerar un importante tejido industrial en lug ares tales como Puertollano, Huelva, Algeciras o Tarragona. El alto nivel alcanzado en la seguridad de las plantas químicas tiene, en primer lugar, fundamentos técnicos: adecuada distribución física de las unidades, diseño correcto de los equipos y los servicios, buen mantenimiento preventivo y correctivo y adecuadas normas operativas de las plantas. Pero junto a estos aspectos hay otros muy relevantes, en especial la motivación de la organización a todos los niveles en materia de seguridad. Es necesario que todo el personal esté mentalizado sobre la trascendenci a económica y social de los accidentes y que e xtreme el respeto a las normas existentes. La mayoría de los accidentes se inician por un error humano y son, por tanto, evitables. En esta línea, hay tres campos en los que debe actuarse: En primer lugar, a través de los comités de seguridad de alto nivel y de nivel operativo. Tuve la ocasión de presidir durante v arios años el C omité de Alta Dirección de Se guridad y Medio Ambiente de Repsol, y puedo certi ficar la importancia de su correcto funcionamiento a efectos tanto prácticos como simbólicos. En este Comité, del que formaban parte los primeros ejecutivos de las distintas empresas y líneas de ne gocio del grupo, se analizaba la estrategia de actuación que se transmitía al Comité operati vo y, a través de é ste, a toda la organización. En segundo lugar, se precisa actuar de manera eficaz en la mentalización de todo el personal en materia de seguridad y dedicar todo el tiempo que sea necesario a esta función. La se guridad no es solamente responsabili dad de los departamentos a los que se asigna esta función. Todos los puest os de trabajo son corresponsables de la se guridad industrial, constituyendo es ta tarea una parte esencial de su trabajo. A estos efectos, debe tenerse la certeza de que todo incidente que se produzca, aunque no ocasione un accidente, ha sido reportado y analizado, adoptando las medidas precisas para que no vuelv a a producirse. Está comprobado que los índices de siniestralidad son in versamente proporcionales a las horas dedicadas por la organización al estudio de los fallos habidos y las mejoras permanentes de las prácticas operati vas. No e s aceptable ni el desconocimiento de las normas ni la ne gligencia en su aplicación. En tercer lugar, son imprescindibles auditorías externas e internas de los sistemas de seguridad. La plantilla debe acoger estas auditorías c omo una ayuda que permita conocer las deficiencias y subsanarlas. Estas deficiencias se refieren no sólo al estado de los equipos y a la adecuación de los r eglamentos de seguridad, sino también a la preparación y mentalización del per sonal y al grado de cumplimiento de las normas. Hechas las anteriores consideraciones, me referiré a continuación a los autores del presente Manual. José María Storch de Gracia es doctor en Química


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Industrial por la Uni versidad Complutense de Madrid (1981). Ha sido director general de Proquímica S.A. (1985-1994) y de Eisa (1995),presidente desde 1995 de la Asociación Nacional de Normalización de Bienes de Equipo y Seguridad Industrial (Bequinor), habiendo participado en la elaboración de diferentes reglamentos oficiales de seguridad. Es profesor agregado de la Universidad Alfonso X El Sabio de Madrid. Tomás García Martín es igualmente doctor en Química Industrial por la Universidad Complutense de Madrid (1995) y ti ene una amplia experiencia investigadora en España y en Gran Bretaña. Actualmente es jefe de estudios de Ingeniería Química y Ciencias Ambientales de la Uni versidad Alfonso X El Sabio. La formación teórica y práctica de los auto res ha permitido que en este Manual se aborden las materias que deben conocer lo s profesionales de las industrias químicas y ener géticas en materia de se guridad, y se hace de manera sistemática, rigurosa y amena, lo cual constituye un mérit o adicional en este tipo de publicaciones. Los autores han sabido conciliar su excelente formación teórica con su dilatada experiencia en seguridad industrial. El Manual se estructura en tres partes. En la P arte I se descri ben los Fundamentos de la Seguridad Industrial Química: bases físico-químicas de los accidentes y de la e xtinción, gestión de la seguridad y legislación. Se complementa con una amplia descripción de la tipología de los acciden tes (fug as, incendios, explosiones), estadísticas y bancos de datos. La Parte II se refiere al análisis de evaluación de riesgos. En ella se describen los métodos cualitati vos, semicuantitativos y cuantitativos para el análisis de riesgos. Estos métodos son de gran utilidad no sólo para las empresas químicas que deben aplicarlos con un alto ni vel de e xigencia, sino también para las empresas ase guradoras que periódicamente v aloran el funcion amiento de los sistemas de se guridad y calif ican estos en su globalidad y parcialmente. Finaliza esta parte con el análisis de los criterios que pueden elegirse para la identificación y evaluación de riesgos. En la Parte III se analiza el diseño de las plantas desde el pu nto de vista de la seguridad industrial. Es evidente que la seguridad es, por exigencias legales y por razones prácticas, un aspecto esencial en la concepción de las plantas químicas, tanto en la que se refiere a la disposición física de las unidades y servicios como al diseño del proceso, a la protección de los sistemas eléctricos y de control, a los sistemas de defensa contra incendios y explosiones y a los medios de protección pasiva de las unidades y equipos de proceso y de las instalaciones de almacenamiento de materias primas y productos. Son interesantes las reflexiones que se hacen en su P arte I sobre la motivación del personal, el estímulo de las acciones favorables a la seguridad y el desincentivo de las desf avorables. Insisto en este punto, muy bien tratado en el Manual, porque, como he dicho anteriormente, la mayor parte de los accidentes se deben a errores de personal por ne gligencia o por imprudencia. Concluyo reafirmando lo que decía Alfonso Enseñat en el Prólogo de la versión anterior de este Manual: «En definitiva, nos encontramos ante un trabajo


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muy serio y muy valioso, e incluso me atrevería a decir que insustituible, para quienes tienen la responsabilidad de mejorar el ni vel de seguridad de nuestros establecimientos e instalaciones industriales químicas y petrol eras». José Luis Díaz Fernández Ex-Presidente de Empetrol, Petroliber, Campsa, CLH y Repsol Petróleo. El uso adecuado de la memoria histórica, además de un signo de inteligencia, es alimento fundamental del conocimiento. Tal vez sea donde se ponen de acuerdo la inteligencia deductiva y la emocional, y una de las pocas cosas que siguen siendo actuales desde el día siguiente a la creación. Hay áreas geográficas habitadas por individuos especialmente dotados para transmitir la historia. A veces son capaces de condensar muchos kilogramos de sabiduría en un refrán o en una sentencia; otras en un acertijo , en una poesía e incluso en un cuento. Sancho Panza, manchego y auténtico protagonista oculto de El Quijote, es un ejemplo paradigmático de sabiduría y transm isión de memoria histórica, que se va enriqueciendo en cada capítulo. La Mancha es una de esas áreas donde surgen de manera espontánea personas que consiguen transmitir la sabiduría que han ido acumula ndo a lo largo de su existencia. Unas lo hacen en el campo de las tradiciones, otras en el de la cultura, en ocasiones en la ganadería y como es natural también en la industria, y dentro de ella no podía faltar el manchego de turno que nos enseña todo aquello que según su experiencia y buen oficio es necesario saber para el buen gobierno de esta disciplina. Siempre he pensado que en la simplicidad está el progreso y que éste no habita en lo material sino en la mente de las personas. La tecn ología, cuyo principal peligro son los tecnólogos, ofrece numerosas soluciones para cada situación e incluso varios problemas para cada solución. Por todo esto se necesitan personas que transmiten la simplicid ad de lo complejo y que sepan condensar el conocimiento en dosis de experiencia. PPersonalmente tengo que agradecer a Pepe conocer muchas de las cosas que he aprendido en el campo del Control de Procesos y la Instrumentación, así como de disfrutar de su amistad desde los tiempos de la neumática. Invito a los lectores y «consultadores» de este libro a que tom en cada capítulo como un refrán industrial en el que hay más contenido del que parece y que disfruten del todo o de las partes, sabiendo que todo lo que en él se escribe «es probado y es tan real como la vida misma». Diego Hergeta Mayo, 2002


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Introducción La intención, el contexto industrial y el contenido del libro pr esente han quedado e xpuestos en el prólogo e xcelente, que agradecemos, del P rof. Dr. D. José Luis Díaz Fernández, que es una de las personalidades en la cumbre de la industria española. En esta versión de la obra se han añadido algunos temas de interés: riesgos derivados de las reacciones químicas, toxicología para técnicos. También se han incluido actualizaciones debidas a la e volución de las re glamentaciones: prevención de accidentes graves (Seveso); recipientes a presión; protección de sistemas eléctricos (A TEX); defensa contra incendios de estable cimientos industriales (RSCIEI); prevención de riesgos laborales, etc. Solamente nos queda añadir el capítulo de agradecimientos que,en una obra de este tipo, suele ser amplio. A los referidos en la v ersión anterior de la obra, se debe añadir , entre otros: D.a Rosa Sánchez Torres, directora de Bequinor; D. Francisco Domingo de CESIF; D. José Pina y D.a Mercedes Cascales del ISE (Instituto Superior de la Ener gía); D. Joaquín Vioque de la Edi torial Díaz de Santos; D. Xavier Baraza de Deri vados Químicos. Todos ellos han contribuido, de unas formas u otras, a la obra presente. También deseamos tener un recuerdo agradecido para más de 6.000 personas que adquirieron los ejemplares de la v ersión anterior, esperando que les haya resultado de utilidad en su vida profesional. Algunos nos hicieron llegar comentarios, por lo que merecen agradecimiento doble. Los autores


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Índice PRIMERA PARTE BASES Y FUNDAMENTOS DE LA SEGURIDAD INDUSTRIAL QUÍMICA CAPÍTULO 1. ACCIDENTES: TIPOS, ESTADÍSTICAS Y BANCOS DE DATOS 1.1. Tipología de accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1. Fugas: escapes y derrames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.2. Incendios: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Incendio de líquido en disposición abierta (de charco/ pool fire) . . . . . b) Incendio de líquido con rebosamientos violentos ( boil-over y slop-over) c) Incendio de gases o vapores en nube abierta (bola de fue go/fireball) . . d) De gases o vapores en fuga local presurizada (dardo/jet fire) . . . . . . . . 1.1.3. Explosiones: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Explosiones iniciadoras de fugas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) Explosiones como consecuencia de fugas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) Explosiones como consecuencia de incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d) Explosiones como consecuencia de otras e xplosiones . . . . . . . . . . . . . 1.2. Estadísticas de accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Bancos de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Estudio de accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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CAPITULO 2. QUÍMICA, FÍSICA E INGENIERÍA DE LOS ACCIDENTES Y DE LA EXTINCIÓN EMISIONES, INCENDIOS Y EXPLOSIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2.1. Definiciones y conceptos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1. Conceptos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2. Definiciones según Normas UNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3. Otras definiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Explosiones con efecto BLEVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Fisicoquímica del fuego y de las explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Inflamación e ignición por reacciones en cadena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2.3.2. Ignición térmica. Condiciones de ignición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Influencia del entorno sobre el fue go y las explosiones . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4. Incendios de sólidos en recintos cerrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Fisicoquímica de la extincion de incendios y explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.1. Extinción por enfriamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2. Extinción por retirada y/o dilución de oxígeno: sofocación . . . . . . . . . . . . 2.4.3. Extinción por eliminación de combustible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.4. Extinción por inhibición de la llama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Emisiones inflamables o tóxicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.1. Emisiones de gases o vapores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Modelo general según API basado en la ecuación de Sutton . . . . . . . . b) Modelo de Pasquill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) Consideraciones relativas al riesgo de incendio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.2. Emisiones de líquidos y nieblas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5.3. Dos casos resueltos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Cuantificacion y alcance de las consecuencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.1. Emisiones tóxicas y/o inflamables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.2. Incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.3. Explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Explosiones deflagrantes confinadas: cuantificación de sus efectos . . b) Explosiones detonantes no confinadas: cuantificación de efecto y alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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RIESGOS ORIGINADOS POR LAS REACCIONES QUÍMICAS . . . . . . . . . . . . . . .

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2.7. 2.8. 2.9. 2.10. 2.11.

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Reacciones químicas indeseadas y su caracterización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Autodescomposición de reactantes y productos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reacciones con el agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reacciones con el aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reacciones descontroladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.11.1. Aproximaciones teóricas: el balance de calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.11.2. Caracterización secuencial de los sistemas reactivos . . . . . . . . . . . . . . . a) Objetivos y variables importantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) Estimaciones preliminares de gabinete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) Experimentación preliminar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d) Caracterización experimental de la reacción normal . . . . . . . . . . . . e) Resultados de las calorimetrías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . f) Caracterización experimental de la reacción descontrolada . . . . . . . 2.11.3. Métodos y dispositivos experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Tamaño de muestra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) Modos de funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) Utilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . d) Calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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e) Agitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . f) Información que proporcionan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g) Selección de valorímetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.11.4. Diseño de proceso seguro para reactores tipo tanque agit ado . . . . . . . . a) Diseño del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) Diseño del equipo: el reactor tipo tanque agitado . . . . . . . . . . . . . . c) Diseño de equipo de nueva planta y dedicado . . . . . . . . . . . . . . . . . d) Diseño de proceso con equipo multiproceso e xistente . . . . . . . . . . . e) Diseño de las refrigeraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . f) Cambio de escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g) Seguridad y seguridades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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TOXICOLOGÍA INDUSTRIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2.12. 2.13. 2.14. 2.15. 2.16.

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2.17. 2.18.

2.19. 2.20.

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sustancias nocivas, tóxicas y toxinas: definiciones y clasificaciones . . . . . . . . . Efectos sobre individuos diversos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cuantificaciones: dosis-efecto y dosis-respuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expresiones para las dosis: límites, umbrales, etc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Valores absolutos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) Valores referidos a tiempos de exposición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c) Valores medios ponderados en el tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datos toxicológicos y sus fuentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prevención y protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.18.1. Ventilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.18.2. Reconocimientos médicos al personal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.18.3. Equipo para protección individual (EPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.18.4. Sustitución de sustancias peligrosas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.18.5. Higiene personal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.18.6. Muestreos, análisis y alarmas en el entorno de trabajo . . . . . . . . . . . . . 2.18.7. Primeros auxilios e información adecuada al personal san itario en caso de accidente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglamentaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unidades ......................................................

190 191 191

CAPÍTULO 3. GESTIÓN DE LA SEGURIDAD EN LAS INDUSTRIAS QUÍMICAS Y ENERGÉTICAS 3.1. Seguridad industrial y gestión de la empresa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2. Seguridad y diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3. Seguridad en la construcción de las instalaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . .

193 194 196 199


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3.1.4. Seguridad en la operación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.5. Mantenimiento y seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.6. Prevención y actuación frente a siniestros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.7. Responsabilidad y aseguramiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.8. Seguridad industrial y gestión general de la empresa . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.9. Colofón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. La recomendación API-RP-750: «Gestión de riesgos en procesos » . . . . . . . . . . . 3.3. Gestión de la seguridad: una función del director del pro yecto . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1. Seguridad y equipos humanos en los pro yectos de ingeniería y construcción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2. Seguridad en la ingeniería de diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.3. Seguridad en los acopios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.4. Seguridad en la construcción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.5. Seguridad en la entrega, puesta en marcha y operación . . . . . . . . . . . . . . .

200 203 207 211 212 215 217 217 218 222 227 228 231

CAPÍTULO 4. LEGISLACIÓN PARA LA SEGURIDAD INDUSTRIAL 4.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Panorama legislativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Guía para navegantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Índices de disposiciones legales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía de la Primera Parte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

233 233 236 236 313

SEGUNDA PARTE ESTUDIOS PARA ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RIESGOS CAPÍTULO 5. INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES 5.1. Términos y siglas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Obligaciones legales relacionadas con los estudios de riesg os . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1. El reglamento para control de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2. La directriz básica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3. Autoprotección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.4. Información básica (IBA) para la elaboración de planes de emergencia exterior (PEE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.5. Análisis del riesgo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.6. Formatos de notificación de accidentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.7. Análisis de consecuencias para el PEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Conceptos estadísticos y probabilísticos en los estudios de riesgos . . . . . . . . . . . 5.4. Equipo profesional para análisis y evaluación de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5. Documentación requerida y medios informáticos auxiliares . . . . . . . . . . . . . . . . .

329 347 349 366 374 379 388 391 392 395 400 401


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5.6. Documentación resultante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.7. Riesgos a considerar en los estudios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8. Planteamiento generalde los estudios de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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405 406 407

CAPÍTULO 6. MÉTODOS CUALITATIVOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. 6.9.

Análisis histórico de riesgos (AHR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis preliminar de riesgos (APR/PHA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis «¿qué pasa si...?» (QPS/WHAT IF...?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis mediante listas de comprobación (LC/CHECK LIST) . . . . . . . . . . . . . . Análisis de los modos de f allos y sus efectos (AMFE/FMEA) . . . . . . . . . . . . . . . Análisis funcional de operabilidad (AFO/HAZOP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis cualitativo mediante árboles de fallos (AAF/FTA) . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis cualitativo mediante árboles de sucesos (AAS/ETA) . . . . . . . . . . . . . . . Análisis de causas y consecuencias (ACC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

416 418 421 423 425 428 435 446 450

CAPÍTULO 7. MÉTODOS SEMICUANTITATIVOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5.

Análisis de riesgos con evaluación del riesgo intrínseco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis de los modos de f allo, efectos y criticidad (AMFEC/FMEAC) . . . . . . . . . Método de DOW: índice de fuego (o incendio) y explosión (IFE ó IIE/FEI) . . . . Método de ICI: índices de MOND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Método de UCSIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

453 465 471 483 491

CAPÍTULO 8. MÉTODOS CUANTITATIVOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS 8.1. 8.2. 8.3. 8.4.

Análisis cuantitativo mediante árboles de fallos (ACAF/FTA) . . . . . . . . . . . . . . . Análisis cuantitativo mediante árboles de sucesos (ACAS/ETA) . . . . . . . . . . . . . Análisis cuantitativo de causas y consecuencias (ACCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datos para los métodos cuantitativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.1. Tipología de los componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.2. Tipología de los fallos o averías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.3. Expresión de los datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.4. Fuentes de datos y reglas orientativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.5. Bancos de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.6. Ejemplos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.7. Variación con el tiempo o con el uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4.8. Fallos en modo común . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

496 504 507 508 509 511 514 517 521 521 521 529


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CAPÍTULO 9. DETERMINACIÓN DE RIESGOS PARA EL ENTORNO 9.1 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 9.7.

Método de la vulnerabilidad del entorno: factor de vulnerabilidad . . . . . . . . . . . . Relación entre intensidades en los destinos y se veridad. Método Probit . . . . . . . Riesgos individuales. Curvas isorriesgo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Riesgos colectivos. Curvas F-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Otros índices de riesgo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Percepción psicológica de los riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Criterios de aceptabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

532 533 538 542 548 550 554

CAPÍTULO 10. CRITERIOS PARA ELEGIR MÉTODOS PARA IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE RIESGOS Bibliografía de la Segunda parte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

569

TERCERA PARTE SEGURIDAD Y DISEÑO CAPÍTULO 11. INTRODUCCIÓN 11.1. Consideraciones iniciales previas al diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

577

CAPÍTULO 12. SEGURIDAD, EMPLAZAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE PLANTA CAPÍTULO 13. SEGURIDAD EN EL DISEÑO DE PROCESO 13.1. Presiones de diseño: protección frente a sobrepresiones (alivio y venteo) y vacío . . 13.1.1. Definiciones y terminología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.2. Diseño de las presiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1.3. Protección frente al vacío . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2. Temperaturas de diseño: protección frente a sobrecalentamientos y frío . . . . . . 13.3. Alivios controlados para escapes eventuales de proceso y a nte incendio . . . . . . 13.3.1. Criterios y cálculo para establecer la capacidad requeri da . . . . . . . . . . . 13.3.2. Equipo: válvulas de seguridad, válvulas P/V, discos de ruptura y apagallamas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3.3. Equipo: tuberías y colectores para recogida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3.4. Equipo: sistemas para recogida, evacuación y/o destrucción . . . . . . . . . 13.4. Operaciones en circuitos cerrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5. Operaciones con atmósferas inertes: barridos e inertizaciones . . . . . . . . . . . . . .

589 594 595 601 601 603 603 624 629 632 647 647


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13.6. 13.7. 13.8. 13.9

13.5.1. Criterios básicos de instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5.2. Tipos de gases inertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5.3. Concentración máxima permisible de oxígeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5.4. Fuentes de gases inertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protección mediante instrumentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.6.1. Control, alarma y anillos redundantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.6.2. Parada de emergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuentes de peligro y prevención por tipos de equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Seguridad inherente de los procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño, fabricación y evaluación de conformidad de los equip os a presión a partir de mayo de 2002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.9.1 Requisitos esenciales de seguridad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.9.2. Cuadro de evaluación de la conformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.9.3. Procedimientos de evaluación de la conformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.9.4. Marcado «CE» y declaración de conformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.9.5. Normas armonizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

XXIII

651 652 653 653 656 656 662 664 678 687 691 704 708 719 720

CAPÍTULO 14. PROTECCIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS 14.1. Protección para evitar la ignición de mezclas inflamables en la operación de conducciones y aparatos eléctricos por chispas o por calentamiento de los mismos 14.1.1. Protección según el «código IP»: restricción de penetraciones mediante envolventes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1.2. Caracterización de los riesgos por formación de atmósfer as inflamables 14.1.3. Caracterización de las protecciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1.4. Asignación de los modos de protección se gún las zonas de riesgo . . . . 14.1.5. Protección frente a calentamientos indebidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1.6. Marcado de los aparatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.2. Protección frente a la electricidad estática como fuente d e inflamación . . . . . . . 14.3. Protección frente a descargas atmosféricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.4. Protección frente a corrientes eléctricas errantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5. Protección frente al riesgo de electrocución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

730 730 731 740 746 747 747 749 759 759 760

CAPÍTULO 15. SISTEMAS PARA DEFENSA CONTRA INCENDIOS 15.1. 15.2. 15.3. 15.4. 15.5. 15.6.

Clasificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acciones extintoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de incendio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Idoneidad de los agentes extintores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglamentación para la defensa contra incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características de los establecimientos industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

764 765 767 767 770 772


XXIV

15.7. 15.8.

15.9. 15.10. 15.11.

15.12.

15.13. 15.14.

15.15.

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15.6.1. Tipos de establecimientos industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.6.2. Sectorización y cargas de fuego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.6.3. Riesgo intrínseco de incendio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características de los medios de protección contra incendi os . . . . . . . . . . . . . . Requisitos constructivos y dotación de medios mínimos para la p rotección contra incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.8.1. Características y materiales para la defensa pasi va contra incendios . . 15.8.2. Dotación y requisitos de las instalaciones de protección contra incendios en los establecimientos industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemas para detección y alarma de incendios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño de sistemas fijos para la defensa contra incendios : general . . . . . . . . . . Extinción y protección mediante agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.1. Bocas de incendio equipadas (BIE): en el interior del ed ificio . . . . . 15.11.2. Columna seca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.3. Columna hidrante exterior (CHE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.4. Monitores fijos o cañones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.5. Cortinas de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.6. Rociado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.7. Pulverización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.8. Nebulización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.11.9. Un caso resuelto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extinción y protección mediante espumas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.12.1. Tipos de espumógenos y de espumas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.12.2. Características y especificaciones de los espumógenos y las espumas 15.12.3. Elección del tipo de espumógeno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.12.4. Preparación de la espuma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.12.5. Aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuentes de suministro y bombeo de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extinción mediante polvo químico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.14.1. Tipos de polvos extintores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.14.2. Características y especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.14.3. Aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extinción y protección mediante gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.15.1. Tipos de gases extintores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.15.2. Características y especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.15.3. Aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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CAPÍTULO 16. SISTEMAS PARA LA DEFENSA CONTRA EXPLOSIONES 16.1. Recipientes resistentes a las explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.2. Supresión de explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.3. Venteo de explosiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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16.3.1. Recintos de resistencia alta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.3.2. Recintos de resistencia baja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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CAPÍTULO 17. MEDIOS DE PROTECCIÓN PASIVA 17.1. 17.2. 17.3. 17.4. 17.5. 17.6. 17.7.

La distancia como protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contención de derrames: cubetos y bandejas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conducción de derrames: drenajes y balsas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Muros protectores: cortafuegos y para contención y desviaci ón de explosiones Protección de elementos soportantes: calorifugado e ignifugado . . . . . . . . . . . . Ventilación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vías de acceso y escape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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CAPÍTULO 18. PROTECCIÓN DE LAS UNIDADES Y EQUIPO PARA PROCESO 18.1. Protección pasiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.2. Protección en el proceso y su control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.3. Protección activa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

868 875 877

CAPÍTULO 19. LA NORMA ISO 13.702 CAPITULO 20. GESTIÓN DE LOS RIESGOS LABORALES 20.1. Los riesgos y su consideración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.2. Actividades para la gestión de los riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.2.1. Estudio de accidentes pasados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.2.2. Identificación y estimación de riesgos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.2.3. Valoración del riesgo: ¿resulta aceptable? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.2.4. Control del riesgo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3. Colofón al capítulo y al libro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

891 895 898 898 900 900 908

Bibliografía de la Tercera parte

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ÍNDICE ALFABÉTICO DE MATERIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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02 SEGURIDAD Capítulo 01

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Primera parte BASES Y FUNDAMENTOS DE LA SEGURIDAD INDUSTRIAL QUÍMICA


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Accidentes: tipos, estadísticas y bancos de datos

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Las industrias químicas y energéticas, se caracterizan por tener pocos accidentes pero, cuando se producen, de severidad (alcance y efectos) elevada. Ello se debe y da lug ar a que los aspectos de se guridad tengan una i mportancia y sean objeto de una intensa atención en las actividades de diseño, proyecto, operación y mantenimiento de las plantas pertenecientes a dichas industrias 20. La secuencia accidental, que se considerará con detalle más adel ante y que se puede dar, de manera incompleta o total, suele ser: a) Emisión: derrame (líquidos) o escape (g ases y v apores) general mente por pérdida de contención de los fluidos. Puede generar efectos tóxicos, incendios y/o explosiones según la naturaleza de las sustancias emitidas. b) Incendio: combustión (de v arias formas) de los fluidos conteni dos o emitidos, generando radiación térmica dañina, cuando aquéllos son inflamables. c) Explosión: anterior (por ejemplo, de aparatos) a la emisión o p osterior (por aceleración de la combustión) al incendio, generando ondas de presión o de sobrepresión que son dañinas. La explosión puede también dar lugar a la propagación de proyectiles. Tal conjunto de accidentes puede afectar a las personas, a los b ienes y al medio ambiente tanto dentro como fuera de los límites de la pla nta en que tienen su origen aquéllos. En el capítulo presente se van a considerar tipos y estadísticas de accidentes que pueden y suelen afectar a las industrias químicas y energéticas. También se reseñarán bancos de datos descriptivos de tales eventos. Todo ello con el fin de facilitar una visión adecuada de los problemas en sus v ertientes de análisis, predicción probabilística, prevención y mitigación de los accidentes mencionados. Son muy interesantes los vídeos de las referencias 42 y 43.


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SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y ENERGÉTICAS

1.1. TIPOLOGÍA DE ACCIDENTES Se va a pasar revista individual a los tipos de eventos accidentales. Una vez considerada la naturaleza individual de los mismos se deberá tener en cuenta la posibilidad de que unos den lug ar a otros, en cadena o en lo que se denomina «efecto dominó».

1.1.1. Fugas: escapes y derrames Uno de los orígenes mas frecuentes de los accidentes que nos oc upan son las fugas de substancias en forma de escapes (g ases y v apores) y derrames (líquidos). Las Figuras 1.1 1 y 1.2 3 muestran dos visiones relativas a las posibilidades de evolución accidental de las fugas. Tal evolución depende de: a) Condiciones (presión, temperatura, cantidad) y estado físico de l fluido fugado. b) Naturaleza química (inflamabilidad, toxicidad). c) Tipo de sistema de contención (equipo cerrado o abierto) en e l que se origina la fuga. d) Condiciones de entorno (geometría, topografía, meteorología) hacia el que se produce la fuga.

1.1.2. Incendios Los incendios son reacciones de oxidación, generalmente con aire como comburente, de materias combustibles. Los efectos de estos accidentes son: a) Calor (generalmente radiante) que produce daños de por sí y p orque puede propagar la cadena accidental. b) Humos sofocantes y/o tóxicos. c) Onda e xplosiva de sobrepresión cuando se dan ciertas condicio nes de aceleración de la v elocidad de reacción y/o de contención. Otro efecto que puede propagar la cadena accidental. En las instalaciones químicas y ener géticas que nos ocupan los incendios pueden ocurrir de v arias maneras que dependen de la naturaleza (propiedades físicas y químicas) y de la disposición del combustible.

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ACCIDENTES: TIPOS, ESTADÍSTICAS Y BANCOS DE DATOS

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Figura 1.1. Los escapes como fuentes de incendio y de explosión 1.


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Figura 1.2. Evolución de un escape de fluido 1.



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A) Incendio de líquido en disposición abierta (de charco/pool-fire). Se trata de un caso en el que el incendio se produce en una condición abierta (no presurizada). a) Líquido derramado en un área más o menos extensa. b) Recipiente abierto (sin techo) o a presión atmosférica. Las manifestaciones de este tipo de incendio suelen ser la emis ión de calor radiante y la de humos.

B) Incendio de líquido con rebosamientos violentos (boil-over y slop-over). Se trata de complicaciones del caso anterior que, generalmente, se presentan en los incendios de tanques para almacenamiento donde la altura de líquido combustible es considerable. Los dos fenómenos que consideramos aquí dan lugar a proyecciones o rebosamientos que pueden propagar el incendio y/o sus efectos dañinos. La comb ustión en la superf icie del líquido genera calor que se transmite (por conducción y con vección) hacia las capas inferiores del mi smo. En estas últimas se da la presencia de agua (decantada o emulsionada) pr ocedente: a) del propio almacenamiento o b) de la inyección extintora de agua o espuma. Se producirá ebullición de la misma con formación de burbujas grandes de su vapor. Éste ascenderá a través del líquido impulsando parte del mismo de manera que rebosa o se pro yecta fuera del tanque. En la literatura ang losajona se distinguen, según el origen del agua mencionado antes, las denominaciones boilover (caso a) anterior y slop-over (caso b) anterior.

C) Incendio de gases o vapores en nube abierta (bola de fuego/fireball). Es el caso de inflamación inmediata (no diferida) de una nube d e gases o vapores que se ha situado de forma rápida en espacio abierto. S us efectos intrínsecos son: a) Radiación térmica y de corta duración originada en una llama voluminosa. b) Evolución hacia la forma de hongo por la ascensión de g ases m uy calientes y más ligeros que el aire. c) Sobrepresión no significativa.

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Más adelante se v erá que este caso se da, con carácter especialm ente dramático, cuando se produce la e xplosión con e vaporación (sin o con efecto BLEVE) de gases licuados inflamables 42.

D) De gases o vapores en fuga local presurizada (dardo/jet-fire). Cuando hay una fuga localizada de gases o vapores (inflamables) a presión (por ejemplo a tra vés de perforaciones, bridas o estopadas no es tancas, etc.), ésos se pueden incendiar dando lug ar a un fuego semejante al del dardo de un soplete. Tal tipo de incendio tiene un peligro relati vamente bajo en sí mismo (se deberá cortar la fuente de presión y caudal que origina la fuga y proceder a la e xtinción), pero si el dardo afecta a equipo colindante, puede dar lug ar a otros accidentes más gra ves. Ello determina que se deba e vitar la cercanía de elementos propensos a fug as con respecto a otros para e vitar ta l efecto de propagación.

1.1.3. Explosiones Las explosiones son fenómenos caracterizados por el desarrollo de una presión (dentro de sistemas cerrados) o de una onda de sobrepresió n (en espacios abiertos) que dan lugar a daños mecánicos. Según su origen y naturaleza las e xplosiones pueden estar en el inicio de una fuga (con consecuencias tóxicas y/o incendiarias) o deberse a la evolución de una combustión autoacelerada hacia la detonación (propag ación supersónica) como se verá más adelante. Éste parece el criterio más pedagógico para iniciar la clasificación de los tipos de explosiones que deberán incluir, además, la consideración de origen, de los materiales y del grado de conten ción que los caracterizan. En el texto presente nos vamos a limitar a las explosiones que suelen afectar a instalaciones industriales: en aparatos, recipientes y tuberías ; de g ases, vapores, nieblas y polvos. A los efectos que nos ocupan, se pueden clasif icar las e xplosiones de la manera siguiente: 1. Explosiones antecedentes iniciadoras: por exceso de presión, por debilitamiento de los materiales en los continentes, por fuga con ebullición normal por fuga o masiva (BLEVE)

i e e y e e t


A. Iniciadoras de fugas

B. Como consecuencia de fugas

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2. Explosiones consecuentes de un incendio

C. Como consecuencia de incendios

3. Explosiones consecuentes de otras explosiones

D. Como consecuencia de otras explosiones

A) Explosiones iniciadoras de fugas Como se ha dicho antes, son las que dan lugar a una fuga iniciando así una cadena accidental que puede continuar con emisión tóxica, incendio y otras explosiones. Se pueden clasif icar según se den en sistemas cerrad os (CVCE = confined vapour cloud e xplosion en términos anglosajones) o en sistemas semiabiertos:

i e e e e e y e e e e e t

A.1. Explosiones iniciadoras en sistemas cerrados (CVCE)

A.1.1. Por exceso de presión

i e e e e e e y e e e e e e e t


A.1.1.1. Por causas del proceso: conexión indebida a equipo con presiones mayores, golpes de ariete, etc. A.1.1.2. Reacciones o descomposiciones exotérmicas descontroladas o indebidas (incluye las combustiones explosivas) A.1.1.3. Por dilatación de una fase líquida única

A.1.2. Por debilitamiento de materiales debido a calor, frío, corrosión

El peligro de explosión por exceso de presión (A.1.1) significa que, por alguna de las razones indicadas arriba, se sobrepase la presión correspondiente a la resistencia mecánica de los sistemas contenedores (recipient es, tuberías, etc.) determinándose así el f allo de contención o conf inamiento que origina la fuga del fluido contenido. Esta causa determina la criticidad del diseño de proceso y equipo para su prevención mediante: • Diseño de recipientes y tuberías: materiales, espesores, presiones y temperaturas de diseño.


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• Dispositivos para el alivio controlado de presiones excesivas. • Instrumentación protectora que controla las condiciones del proceso y de las reacciones incluyendo las paradas de emer gencia y el apag ado de reacciones, etc. (La tercera parte del te xto presente considera tales precaucion es y medios protectores). El debilitamiento de materiales (A.1.2) debido al calor , al frío o a la corrosión se previene mediante: • Protección contra el calor: calorifugado, refrigeración, etc. • Protección contra el frío: acompañamiento térmico, calefacción, etc. • Protección contra la corrosión: materiales y sobreespesores par a corrosión o re vestimientos adecuados, protecciones eléctricas, inspecciones periódicas, etc.

A.2. Explosiones iniciadoras en sistemas semiabiertos por despresurización súbita de líquidos

r e e e e e e w e e e e e e e e q

A.2.1. Fuga controlada (sin explosión ni incendio) A.2.2. Fuga corriente

A.2.3. Fuga con ebullición

r e e e e w e e e e q

A.2.3.1. Sin ebullición masiva A.2.3.2. Con ebullición masiva (efecto BLEVE)

La apertura parcial de sistemas cerrados, pasándolos a la condic ión de semiabiertos, ocurre cuando se produce un orificio (por impacto de un proyectil, por apertura de un dispositi vo de ali vio (válvula de se guridad o disco de ruptura), etc., o una grieta (por f allo del material, como efecto de un impacto, choque o calor de incendio e xterior). En algunos casos se produ ce entonces una fug a corriente de fluido a presión o una fug a controlada (p or ejemplo: recogida a un colector y enviada a su tratamiento o destrucción). Hay otro caso que debe ser objeto de consideración especial dada la índole dr amática de las consecuencias que pueden deri varse de la fug a. Se trata de aque llos sistemas que contienen líquido/v apor a temperatura superior a la que cor responde al equilibrio entre dichas fases a la presión atmosférica (A.2.3). Se trata de un ca-


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so frecuente en las industrias que nos ocupan:recipientes para almacenamiento y proceso de g ases licuados de todo tipo (GLP , GNL, VCM, amoníaco, etc.), líquidos calientes en reactores y hornos, agua en determinadas secciones de las calderas de vapor, etc. En tales situaciones la apertura parcial del sistema, por cualesquiera de los medios indicados, provoca el desarrollo de l a secuencia siguiente: a) Situación inicial: líquido contenido en equilibrio (presión y temperatura: t1, P1) con su v apor ambos a temperatura superior a la que corresponde el equilibrio L/V a presión atmosférica ( ta, Pa): t1 > ta, P1 > Pa. b) Despresurización súbita (por la citada apertura parcial del sistema) cayendo la presión desde su v alor inicial P1 en a) hasta la presión atmosférica Pa. Consecuencia: líquido en condición de equilibrio metaestable (t2 = t1; P2 = Pa) y transitorio; se dice que está sobrecalentado por encontrarse a una temperatura superior a la que corresponde al equilibrio L/V a la presión atmosférica actual en esta etapa. Tal sobrecalentamiento constituye un potencial enorme para la e vaporación de la fase líquida. c) Ebullición del líquido en situación inestable . Según las propiedades del fluido y de las condiciones iniciales ( t1; P1) del mismo, el grado de sobrecalentamiento t2 – ta puede ser menor o mayor que un cierto v alor crítico. Por debajo de tal valor crítico se producirá una evaporación rápida e importante (A.2.3.1) aunque de efectos limitados. Si se ig uala o se supera el valor crítico de sobrecalentamiento la eb ullición será súbita y masiva con un aumento de v olumen tal que determinará una onda mecánica de sobrepresión enorme. Esto último es lo que se denom ina efecto BLEVE ( boiling liquid e xpansion vapour e xplosion) que tiene efectos catastróficos (A.2.3.2). d) Rotura del sistema contenedor (generalmente un recipiente). Al no poder resistir la potente onda de presión generada por el efecto BLEVE, el recipiente se rompe en pedazos que: • Se disparan como proyectiles a distancias de hasta centenares de metros. • Pueden arrastrar consigo porciones de líquido e ventualmente pe ligroso. La onda de e xplosión BLEVE se transmite en el espacio pudiendo causar daños mecánicos. e) Dispersión de niebla (partículas de líquido suspendidas en vapor) procedente del fluido contenido inicialmente, formando una nube cuyo diámetro puede ser de algunos centenares de metros.


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Con la formación de la nube citada en e) anterior terminan los efectos intrínsecos del efecto BLEVE. Tal nube, dependiendo de las características (toxicidad, inflamabilidad) de la materia que la constituye, es una fuente potencial de otros accidentes: contaminación, intoxicaciones, bola de fue go, deflagración con o sin detonación, etc. El hecho de que los accidente s con efecto BLEVE más catastróf icos se hayan se guido de incendios y otras e xplosiones ha lle vado a bastantes autores a asociar estos accidentes secun darios con el BLEVE originador 42. Ello puede llevar a la confusión del que aborda el estudio de estos accidentes, por lo que aquí deseamos dejar clara la separación entre la explosión BLEVE y sus eventuales accidentes secundarios. Más adelante (apartado 2.2) se ampliará la explicación aquí dada.

A.3.–Explosiones confinadas de polvo suspendido. Debe incluirse aquí la consideración de las e xplosiones de polvo que acontecen en el interior del equipo para almacenamiento (silos, etc.) y manipulación (tolvas, conductos, molinos, transportadores de sólidos, etc.) de materias sólidas (carbón, granzas de plástico, etc.). Aunque no suela n dar lug ar a fugas como los g ases y v apores, las explosiones de polv o suspendido en aire acontecen según mecanismos y tienen consecuencias semejantes a las explosiones de aquéllos.

B) Explosiones como consecuencia de fugas 1. Ignición diferida de gases y vapores no confinados (UVCE). do:

Este caso (UVCE = unconfined vapour cloud e xplosion) se produce cuana) La nube de vapor o gas fugado es inflamable. b) La ignición (diferida) de la nube se produce un tiempo después de la fuga.

En tal caso, una parte de la ener gía de la combustión se manifiesta en forma de energía mecánica asociando al fuego una onda de sobrepres ión. Tal onda, a su vez, está conectada con el avance (subsónico: deflagración; supersónico: detonación) del frente de llama en el seno de la nube inflam ada. Más adelante se detallará la descripción de los efectos de este tipo de explosión. Un caso de la modalidad que estamos considerando es la se gunda explosión después de una con efecto BLEVE, si el vapor fugado es inflamable, y acompañada de incendio en bola de fuego 42.


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2. Ignición diferida de polvos y nieblas no confinados. Como se ha dicho anteriormente, las explosiones de polvo suspendido (a las que añadimos aquí las de niebla) acontecen se gún mecanismos (po r ejemplo, ignición-deflagración-detonación) semejantes a los de g ases y v apores. Sus efectos son también parecidos considerando: a) La car ga ener gética por unidad de v olumen es mayor para polv os y nieblas que para gases y vapores. b) Los polvos tienen menos capacidad de difusión (dispersión) en el espacio que gases, nieblas y vapores. En su momento (Capítulo 16) se verá la semejanza indicada en el estudio de las explosiones y la defensa ante las mismas.

C) Explosiones como consecuencia de incendios Para continuar el desarrollo posible de una cadena accidental conviene considerar aquí las e xplosiones que son consecuencia de un incendi o, sin estar asociadas al desarrollo del mismo según B) anterior. Ello ocurre cuando las llamas lamen la parte exterior de un contenedor (recipiente o tubería) calentándolo 42. El calor originado en un incendio de cualquier tipo puede dar lugar a explosiones tales como las consideradas por otras causas en A) anterior: C.1. En sistemas cerrados: todas las vistas en A.1 por calentamiento de los contenedores (recipiente y tuberías). C.2. En sistemas semiabiertos: las vistas en A.2. La propia apertura parcial del sistema puede deberse al f allo del material del continente por efecto del calor (sobre todo en la parte que está en contacto con la fase de vapor, no refrigerada por la ebullición del líquido). Lo anterior es aparte del calentamiento que da lugar a aumentos de presión y temperatura que también contribuirán a la explosión.

D) Explosiones como consecuencia de otras explosiones Para completar la consideración de los eslabones posibles de un a cadena accidental es con veniente mencionar aquí que una e xplosión pued e desencadenar fugas, incendios y otras explosiones 42 y 43. Por una parte la onda e xplosiva puede deformar y hasta destruir equipos continentes (recipientes, tanques, columnas, tuberías, etc.) a su p aso. Por otro


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lado los proyectiles procedentes de una e xplosión pueden causar efectos similares. Las pérdidas de contención deri vadas de tales eventos pueden continuar la cadena accidental. Anteriormente se ha visto que los pro yectiles procedentes de e xplosiones con efecto BLEVE pueden arrastrar consigo porciones de líquido que, si es inflamable, puede originar incendios subsiguientes lejos del origen.

1.2. ESTADÍSTICAS DE ACCIDENTES A continuación se incluyen algunas estadísticas de accidentes i mportantes con algunos comentarios: su análisis permite percibir el perf il cualitativo del tema objeto del te xto presente: análisis, prevención y mitig ación de los accidentes en la industria (véanse Tablas 1.1 a 1.9). Tabla 1.1. (*) Este decenio comprende desde 1990 hasta el primer trimestre de 1996. Distribución de accidentes por decenios 2 Incendios Decenio

Explosiones

Total incendios y explosiones

Promedio Promedio Promedio víctimas víctimas víctimas Número Víctimas Número Víctimas Número Víctimas de de de incendio incendio incendio

1900-09 1910-19 1920-29 1930-39 1940-49 1950-59 1960-69 1970-79 1980-89 1990-96(*)

8 2 4 3 7 6 10 32 52 54

2.678 689 770 749 1.261 562 1.208 2.904 4.146 4.316

334,7 344,5 192,5 249,7 180,1 93,7 120,8 90,7 79,7 79,9

2 8 – 3 10 3 3 15 27 42

420 2.973 – 395 1.923 1.644 625 1.298 4.782 3.635

210,0 371,6 – 131,7 192,3 548,0 208,3 86,5 177,1 86,5

10 10 4 6 17 9 13 47 79 96

3.098 3.662 770 1.144 3.184 2.206 1.833 4.202 8.928 7.951

309,8 366,2 192,5 190,6 187,3 245,3 141,0 89,4 113,0 82,8

1900-1996

178

19.283

108,3

113

17.635

156,6

291

36.978

127,1

En la Tabla 1.1 se observa un incremento en el número de accidentes, con el tiempo, que cabe interpretar como resultado del crecimiento d e la acti vidad industrial y, en cierta medida, del perfeccionamiento de las estadísticas. Por otro lado, cabe deducir una disminución en el número de víct imas/accidente debido al progreso de la se guridad en general y de la se guridad industrial en particular.


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Tabla 1.2. Actividades afectadas 2. Incendios Actividad Urbana:

Número

Total

Explosiones

% sobre el total

% sobre el total

Número

Número

% sobre el total

11

9,7

129

44,3

8

– – –

7,1 – 1,8 – – 0,9 – – –

16 17 9 34 33 10 2 3 5

5,4 5,8 3,1 11,8 11,3 3,5 0,7 1,0 1,7

2,8

–

–

5

1,7

5

2,8

–

–

5

1,7

Transporte:

16

9,0

14

12,4

30

10,3

Naval Carretera Ferrocarril Aéreo

–

9 3 4

5,0 1,7 2,3 –

7 1 5 1

6,2 0,9 4,4 0,9

16 4 9 1

5,5 1,4 3,1 0,3

Industrial:

39

22,0

88

77,9

127

43,6

Minería Química Militar Resto

10 8 1 20

5,6 4,5 0,6 11,2

41 20 13 14

36,3 17,6 11,5 12,4

51 28 13 34

17,6 9,6 4,8 11,7

178

100,0

113

100,0

291

100,0

118

66,2

8 17 34 33 9 2 3 5

4,5 9,5 3,9 19,2 18,5 5,0 1,2 1,7 2,8

Rural-Forestal:

5

Rural

Viviendas Hospitales Escuelas Hoteles Recreo Comercios Oficinas Prisiones Resto

TOTAL

–

2

– –

1

Se confirma aquí lo dicho para la industria química: poco número de accidentes pero, frecuentemente, de severidad importante. Tabla 1.3. Estado físico del combustible predominante 2 Estado físico del combustible

Número

Porcentaje

Sólido Líquido Gas

198 44 49

66,1 15,1 16,8

TOTAL

291

100,0


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Tabla 1.4. Lugar de origen. Grandes incendios en industrias químicas y petroleras. Lugar de origen — Almacenamiento • Almacén o lugar abierto • Tanques — Escapes • • • •

De tuberías rotas De acoplamientos, collarines, juntas De equipo eléctrico Sin especificar

Frecuencia (%) 42 27 15 37,5 19 8 8 2,5 5

— Reactor o mezclador — Secadero de vapor

2,5

— Cabinas de pulverización y vaporización

1

— Torres de refrigeración

1

— No informados

11

Fuente: NFPA, 1974. Periodo: 1971 a 1973.

Tabla 1.5. Material incendiado inicialmente. Material incendiado inicialmente Clasificación por el estado físico • Gas • Vapor • Líquido • Sólido • Desconocido

Frecuencia (%) 13 20 25 29 13

Clasificación por el material • Hidrocarburos: — Gas — Líquido/vapor — Sólido

29,5 4 23 2,5

• Otros productos orgánicos — Líquido/vapor — Sólido — Sólidos celulósicos — Hidrógeno — Acero — Azufre — Desconocido

70,5 20 9 8 9 2,5 1 21


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Tabla 1.6. Distribución del riesgo en una instalación típica. a) Área para carga y descarga de cisternas: 94,9% del riesgo total (mayor frecuencia de incidencias). b) Área de almacenamiento: 4,6% del riesgo total (mayor severidad de las incidencias). c) Área para carga y descarga de buques: 0,5% del riesgo total.

Tabla 1.7. Distribución de causas de incidentes en áreas de almacenamiento. Causas inmediatas a) Errores de operación: 21%

r e 3/4 en operaciones w e 1/4 en q mantenimiento

Campo de prevención Seguridad en las operaciones - Información - Adiestramiento - Motivación

b) Procedimientos erróneos: 19%

Seguridad-mantenimiento Seguridad en las operaciones - Operaciones conforme al diseño

c) Fallos de equipos 18%

Seguridad en diseño - Normas y manuales - Actualización

d) Errores de diseño: 3%

Seguridad en diseño - Reglamentos, códigos y normas - Revisión y actualización

e) Varias desconocidas: 22%

- Investigación para reasignar si es posible

f) Agresión meteorológica: 17% (predomina la caída de rayos)

- Pararrayos - Puesta a tierra del equipo

Tabla 1.8. Los diez incendios más graves 2. Orden

Año

1.o 2.o 3.o 4.o 5.o 6.o 7.o 8.o 9.o 10.o 11.o

1984 1904 1985 1903 1918 1942 1921 1995 1961 1967 1988

Actividad Mina Buque Oleoducto Teatro Forestal Sala baile Industria química Escuela Circo Comercio Plataforma Piper α

Entidad Gral. Slocun Iroquois Cocoanut

L'Innovation Occidental

Situación Afganistan Nueva York(EE.UU) Cubatao (Brasil) Chicago (EE.UU) Minnesota (EE.UU) Boston (EE.UU) Oppau (Alemania) Dabwali (India) Niteroi (Brasil) Bruselas (Bélgica) Mar del Norte

Número de víctimas 2.000 1.030 700 602 559 492 430 425 323 322 167


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Tabla 1.9. Las diez explosiones más graves 2. Orden

Año

1.o 2.o 3.o 4.o 5.o 6.o 7.o 8.o 9.o 10.o

1917 1956 1984 1944 1995 1989 1947 1963 1913 1975

Actividad Buque Mina Planta gas 42 Buque Comercio Gasoducto Buque Mina Mina Mina

Entidad

PEMEX

Situación

Número de víctimas

Halifax (Canadá) Calí (Colombia) San Juan (México) Bombay (India) Seúl (Corea del Sur) Ufa (Rusia) Texas City (EE.UU) Omuta (Japón) Senghenyd (G.Bret) Chasnada (India)

1.645 1.100 750 700 600 500 468 447 440 431

1.3. BANCOS DE DATOS A continuación se incluye una serie de bancos de datos relati dentes. Se utilización práctica se verá en el apartado 6.1.

vos a acci-

Tabla 1.10. Bancos de datos de accidentes 3 (ampliada). Banco de accidentes

Número de casos registrados Periodo

Accidentes

Procedencia de los datos

Observaciones

País: Italia.

OSIRIS-1

3.000 (1970-1990)

Con sustancias peligrosas. Incluye: Transporte Instalaciones

General

Consulta y respuesta por fax o disquete magnético. Idioma: inglés

2.500 OSIRIS -2 (1977-1992)

Con hidrocarburos

Oil Spill Intelligence Report, que recopila todos los casos ocurridos en el mundo

País: Italia. Ídem. Actualizado anualmente (Continúa)


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Tabla 1.10. (Continuación) Banco de accidentes

MHIDAS

FACTS

SONATA

MARS

Número de casos registrados Periodo

Accidentes


Con sustancias peligrosas. Incluye: almacenamiento 5.330 (de forma transporte y proceso, continua desde 1985, principalmente para recopilación de datos Fuentes públicas instalaciones químicas y desde 1966 y algunos generales petroquímicas. No conimportantes templa: accidentes en anteriores a la fecha) plataformas petrolíferas, minas o con productos nucleares 15.000 (creado en 1980 contiene datos desde 1930 aunque la mayoría corresponde al periodo 1960-1993) 2.500 (un 94% corresponde al periodo 1960-1980; un 5% al periodo 1930-1960 y el resto (1%) a accidentes anteriores a 1930)

167 (1984 a la actualidad)

Con sustancias peligrosas. Incluye: - almacenamiento - transporte - carga/descarga - proceso y uso

Fuentes públicas generales, investigaciones propias, informes técnicos procedentes de compañías privadas u organismos estatales

Observaciones País: Reino Unido. Obtención de datos: 1. Por contacto directo. 2. Por consulta on-line. 3. CD-Rom. Idioma: inglés País: Holanda: (T.N.O) Consulta off line disponible en disquete de PC. Anualmente actualizado. Idioma: inglés País: Italia (TEMA, grupo ENI)

Ídem

Fuentes públicas

Ha dejado de actualizarse. Idioma: inglés

Ídem

Banco de datos de los accidentes notificados a la Comisión de la Información pública CEE para la aplicación sobre los accidentes de la Directiva Seceso. en instalaciones de En 1991 se publica un los países de la Co- informe sobre las munidad afectados enseñanzas adquiridas en estos accidentes. por la Directiva Actualmente en proceSeceso so de actualización y cubriendo 121 casos. Idioma: inglés (Continúa)


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Tabla 1.10. (Continuación) Número de casos registrados Periodo

Banco de accidentes

Desde 1983 pero recoge datos del banco Det Norske Veritas desde 1975

WOAD

Accidentes

Accidentes en plataformas petrolíferas Datos accidentes y fiabilidades

BDF (TOTAL)


General (plataformas)

Observaciones

País: Noruega

País: Francia País: Gran Bretaña (Risk management consultants Ltd)

HARIS Datos sobre accidentes, fallos y riesgos de la industria química

CHAFINCH

País: Gran Bretaña (Risk management Ltd.)

Fertilizer Institute

Accidentes relacionados con amoníaco

País: EE UU

Platform detabank

Accidentes en plataformas marinas e industria química

País: Francia (IFP) Sociedad Europea para Banco de Datos sobre Fiabilidad

EUREDATA SEGURCONSULT - Hermes - Eolo - Vulcano - Seda

> 3.000 > 850 > 10.000 > 600

Transporte por carretera. Cloro y derivados. Accidentes e incidentes. Medio ambiente

País: España Idioma: español

1.4. ESTUDIO DE ACCIDENTES Aunque la inclusión de este párrafo parezca prometer y dar, conviene hacer referencia y consultar el libro de Kletz ¿Qué falló? 27, donde se hace un estudio ingenieril de muchos accidentes acaecidos en industrias con pro cesos químicos, después de una descripción sobria, así como de indicaciones de cómo evi-


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tar su repetición. La Tabla 1.11 recoge un resumen del análisis estadístico de accidentes que se lleva a cabo en el Apéndice 1 del citado libro. Unos datos interesantes sobre el efecto de la protección, muestran que la razón entre las pérdidas medias (1988-1995) y el capital asegurado, viene a ser de unas 20 veces para instalaciones sin rociadores, con respecto a las que sí los tienen en Finlandia. Tabla 1.11. Análisis de accidentes según Kletz 27. BASE: del orden de 500 accidentes, de todo tipo, en industrias químicas y petroleras (100%). (A) Mantenimiento – En paradas – Puestas en marcha – Actuaciones de mantenimiento – Evitando parada (fallo del equipo)

50% 15% 14% 10% 11%

(B) Evitables mediante análisis de riesgos y estudios de operabilidad bien realizados

40-50% 22% 2,2% 2,2% 2,2%

(C) En zonas de almacenamiento – Zona de vapor en tanques – Mezclas de líquidos a distinta Tª – Fugas en sellos de tanques de techo flotante – Drenajes, respiraderos y otros

15,4%

(D) Recipientes a presión

16%

(E) Tuberías – Corrosión

12% 4%

10% 8% 8% 7% 5% 5% 5% 5% 5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 3,5% 24,5%

Responsabilidad

Combustibles – GLP – Aceites pesados – Gasolina – Hidrógeno – Hidrocarburos

Causas iniciales (a) Reacciones descontroladas (b) Corrosión y erosión (c) Modificaciones «geniales» (d) Materiales incorrectos (e) Fallos en instrumentos de seguridad (f) Vibraciones (g) Fugas en drenajes y venteos (h) Fallos en alivios e incineración (i) Sobrecalentamientos (j) Aislamiento de flujos inadecuados (k) Identificación inadecuada (l) Congelación (m) Fallos en válvulas de control (n) Flujos con Pvapor > Pdiseño (o) Otros

17%

– Diseño de procesos – Procedimiento (manuales deficientes o perdidos) – Error del operador – Fallo de inspección – Fallo en el diseño mecánico

60% 33% 20% 16% 10%

Nota: en los casos en los que la suma de los porcentajes no es del 100% es debido a que existen solapes en los diferentes conceptos considerados.


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Química, física e ingeniería de los accidentes y de la extinción

2

Para abordar el análisis, la prevención y la mitig ación de accidentes en las industrias que nos ocupan, es conveniente conocer las bases fisicoquímicas de los mismos y de su extinción. Con tal fin se van a recopilar, para empezar, definiciones que sirvan como recordatorio de los conceptos f isicoquímicos que se emplean en este campo de conocimientos. Dichas def iniciones se orientarán hacia su aplicación a la materia que nos interesa. Antes de abordarlas conviene acotar aquí nuestro campo de interés. En el campo de la seguridad industrial general se trata de analizar, prevenir y mitigar los efectos de: a) Accidentes químicos: • • • •

Emisiones o fugas: escapes (gases o v apores) y derrames (líquidos). Intoxicaciones. Corrosión a personas. Reacciones químicas violentas o descontroladas.

b) Accidentes térmicos: • Incendios. • Quemaduras por conducción (contacto), convección o radiación. c) Accidentes mecánicos: • Explosiones: onda de sobrepresión y proyectiles. • Caída de objetos. • Golpes y caídas personales.


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d) Accidentes eléctricos: • Iniciadores de fuego y explosión. • Eectrocución. Hemos indicado con mayúsculas los que v an a ser objeto de nuestra atención preferente. Una vez acopiadas las materias científicas y técnicas que vamos a necesitar, mediante las definiciones antes mencionadas, se abordará la cons ideración de los fenómenos más importantes que determinan los accidentes y l os métodos de extinción. Finalmente se estudiará la cuantif icación y el alcance de las c onsecuencias de los accidentes.

EMISIONES, INCENDIOS Y EXPLOSIONES 2.1. DEFINICIONES Y CONCEPTOS BÁSICOS Esta sección se va a disponer en tres apartados: a) Conceptos básicos: en orden lógico. b) Definiciones se gún Normas UNE: en orden alf abético, como glosar io para referencia cuando se consulten dichas normas. c) Otras definiciones.

2.1.1. Conceptos básicos Se trata aquí de afrontar, de manera sucinta y sencilla, unos conceptos básicos de Química y Física que f aciliten el abordar la f isicoquímica de los accidentes que nos ocupan. Propiedades físicas y químicas de las sustancias. Existen fuentes bibliográficas muy v ariadas donde obtenerlas. Señalaremos aquí las que r esultan más útiles y familiares: 69 70 71. Peso atómico. Peso del átomo de un elemento simple (referido al del átomo de H = 1 o al de C = 12) expresado en gramos. Peso de un átomo gramo. Peso molecular: peso de la molécula, de una sustancia compuesta, como suma de los átomos que componen aquélla y en las proporciones que indica su fórmula, expresada en gramos. Peso de una molécula gramo o mol. Peso específico absoluto. Peso de la unidad de v olumen de una sustancia. En el caso de los gases ideales:


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QUÍMICA, FÍSICA E INGENIERÍA DE LOS ACCIDENTES Y DE LA EXTINCIÓN

p.e.a =

PM RT

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(1)

siendo: p.e.a. = peso específico absoluto (g/cm3 = kg/m3). P = presión (atm abs). M = peso molecular (g/mol). R = 82,0567 (atm. cm3/oK mol). T = temperatura absoluta (oK = oC + 273,16). (aplicable a gases corrientes hasta unas 2 atm abs). Peso específico de sólidos o líquidos. Es el peso específico absoluto de tales sustancias referido a (dividido por) el del agua a 4 oC (que es de 1 g/cm3). Peso específico relativo de gases y vapor es. Es el peso específ ico absoluto de tales sustancias referido a (dividido por) el del aire en las mismas condiciones de presión y temperatura. Se entiende que es normal cuando se toman condiciones PT (1 atm abs y 0 oC = 273,16 oK) también normales. Aplicando la ley de gases ideales en unas condiciones de presió n y temperatura dadas (que pueden ser las normales indicadas antes) se tiene:

p.e.r.=

M gas 29

(2)

Es frecuente el empleo del término densidad relativa, en lugar de peso específico relativo, en campos técnicos; aun sabiendo que tal sust itución terminológica no es físicamente correcta, la reseñaremos aquí por lo usual. El peso específico relativo a los gases y vapores da medida de la capacidad de los mismos para ascender o descender en la atmósfera, lo que tiene importancia en los incendios y su extinción. Así: a) Gases con peso molecular mayor (por ejemplo, vapores orgánicos, CO2, etc.) descienden en la atmósfera si están a una temperatura par ecida a la de ésa. b) Gases más calientes que el ambiente (por ejemplo, humos, llamas de gases incandescentes, etc.) ascienden en la atmósfera. El peso específ ico relativo a las mezclas de aire con v apores v iene dado por 5: (p.e.r )mezcla =

P - Pv Pv (p.e.r )vapor + x1 P P

(3)


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donde: P = presión total en la mezcla (atmosférica si es un sistema abierto). Pv = presión de vapor (ver más adelante) del líquido que está en contacto con el vapor (mismas unidades que P) a la temperatura de la mezcla. Presión de vapor de un líquido. Es la presión que ejercen las moléculas de una fase líquida sobre la f ase vapor o g aseosa con la que esté en contacto. Significa, en términos de presión, la energía cinética de las mol éculas de líquido. Cuando se trata de un sistema cerrado con un solo componente (por ejemplo: agua y su vapor o propano y el suyo, ambos casos en un recinto cerrado) se dará normalmente el equilibrio estable entre las dos fases (líquida y vapor) para unas condiciones de presión y temperatura dadas. Tal equilibrio (que cabe interpretar como dinámico, en el sentido de que el número de moléculas que pasan de la fase líquida a la fase vapor es igual al de las que hacen el paso inverso) depende (a volumen constante) de la temperatura. Siendo un cambio de fase sigue, como todos ellos, la ecuación general de Claus ius-Clapeyron 9: dPvl = 'H dT T'V

(4)

donde: Pvl = presión de vapor del líquido = presión total del sistema en el equilibrio del sistema cerrado que estamos considerando (atm abs). Es ta igualdad sólo en sistemas cerrados. T = temperatura absoluta (oK). ∆H = calor latente del cambio de fase (vaporización en este caso) (kcal/kg). ∆V = variación de v olumen específico (volumen específico de la f ase va por) en el cambio de fase (m/kg). Aplicando la le y de los g ases ideales a ∆V, integrando (4) y reagrupando constantes, se obtiene la ecuación de Antoine que se utiliza en el campo técnico: ln PVL = -

a +b T

siendo a y b dos constantes propias de cada sustancia.

(5)


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Valores típicos de estas constantes son los que figuran en la Tabla 2.1. Tabla 2.1. Constantes de Antoine 14. Constantes de Antoine (14) Sustancia Agua Aire Amoníaco Butano Cloro Propano

a

b

4746 731 2771 2553 2833 2302

12,72 9,14 11,55 9,36 10,34 9,96

Continuando con los sistemas cerrados de un componente, conviene mencionar que un cambio súbito en una de las condiciones de equili brio (P o T) puede determinar una situación de equilibrio metaestable que (no cumpliendo las ecuaciones (4) ni (5), o sea no estando sobre la curva P = f(T) de equilibrio estable) tenderá a recuperar una situación de equilibrio con un potencial muy grande para ello. Tal es el caso del efecto BLEVE que se ha descrito en el subapartado 1.1.3.A y sobre el que se volverá en el apartado 2.2. Consideremos ahora un sistema cerrado con dos componentes tal y como es el de un líquido en equilibrio con su v apor en el seno de otro gas (aire, gas de inertización, etc.). En este caso el equilibrio v endrá dado con referencia a la presión parcial del vapor que satura en el gas. Este tipo de equilibrio (líquido + vapor + gas) se estudia en la psicrometría. Finalmente deben mencionarse los sistemas abiertos que contiene n líquidos. En esta situación el vapor que surge del líquido se aleja del mismo por difusión y/o por convección. Por ello no contrarresta la emisión de más vapor por parte del líquido. Tal emisión (representada por la presión de vapor del líquido) es contrarrestada por la presión e xterior (frecuentemente la at mosférica). Según sea la presión de vapor (que a su vez será función de la temperatura según (4) y (5) el paso de moléculas de la fase líquida a la fase vapor será: < Pext → EVAPORACIÓN

(6)

≥ Pext → EBULLICIÓN

(7)

Fase vapor en equilibrio con líquido . Volviendo a los equilibrios líquidovapor en recipientes cerrados, es interesante el estudio del v olumen ocupado en esos por la f ase vapor. Ello se debe a la necesidad de estab lecer grados de llenado máximo para dichos recipientes. (Ejemplos: tanques para almacenamiento a presión, cisternas para transporte a presión, etc.). Tal necesidad surge del hecho siguiente: al aumentar la temperatura (como efecto de proceso, de


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incendio e xterior o de condiciones ambientales) en un depósito cerrado, aumenta también la presión dentro del mismo. Ello determina una e volución en que la fase vapor (compresible) va disminuyendo hasta desaparecer con lo que queda solamente f ase líquida (incompresible). Si la temperatura continúa aumentando, esa última fase (única) se dilata generando presiones muy elevadas que determinan el f allo del recipiente (grietas, rotura). Tal evolución ha sido estudiada en 18, para un caso concreto, indicándose la ecuación: VV

VU L m U L UV

(8)

en que: VV V ρL ρV m

= = = = =

volumen de fase vapor (m3). volumen total del recipiente (m3). densidad de la fase líquida (kg/m3). densidad de la fase vapor (kg/m3). masa total contenida en el recipiente (kg).

Los grados de llenado máximos se establecen para que, a la tempe ratura máxima que pueda alcanzarse en el contenido del recipiente, se asegure un mínimo de f ase vapor presente. Cuando los recipientes estén somet idos al ambiente se suele tomar como temperatura de referencia 50 oC. Como ejemplo, cabe citar el Re glamento ADR para el transporte que indica (mar ginal 2219, párrafo d): «Para los gases del apartado 2.º, que tengan una temperatura crítica de 70 oC o superior, el peso (carga) máximo admisible (en una cisterna para el transporte) (en kg/l)…, es igual a 0,95 veces la masa volumétrica de la fase líquida (ρL también en kg/l), de la fase líquida a 50 oC. Además, la fase vapor no deberá desaparecer por debajo de 60 oC». Formas de energía. En el te xto presente nos v an a interesar las siguientes: — Energía química: la contenida en las sustancias. — Energía de activación: la que se necesita comunicar a los react antes para que se inicie una reacción. — Energía térmica (calor): • Calor sensible: para aumentar la temperatura de las sustancias. • Calor latente: efecto térmico de los cambios de estado físico debidos a la variación de la energía cinética de las moléculas. • Calor de reacción: efecto térmico de las reacciones químicas. • Energía eléctrica: en las chispas iniciadoras de la ignición.


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• Energía mecánica: en las sobrepresiones (sistemas cerrados) y o ndas de sobrepresión (sistemas abiertos). Calor específico. Cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura, de la unidad de masa en un grado (kcal/kg oC o BTU/lb oF, por ejemplo). Calor latente de fusión : cantidad de calor necesaria para que la unidad de masa de una sustancia pase desde el estado sólido al estado líq uido (kcal/kg/ o BTU/lb, por ejemplo). Calor latente de vaporización. Cantidad de calor necesaria para que la unidad de masa de una sustancia pase desde el estado líquido al es tado v apor (kcal/kg o BTU/lb, por ejemplo). Fenómenos de tr ansporte. En la naturaleza y en la Ingeniería tienen lug ar fenómenos en los que se transf iere o transporta lo que, en términos generales, se denomina «propiedad». La expresión general para estos fenómenos es: Caudal transferid o =

Fuerza impulsora Resistenci a

(9)

Si nos adentramos en este campo haciendo uso de la electricidad tendremos la ley de Ohm: I=

V R

(10)

donde: I = intensidad («caudal» de electrones) (amperios = culombios/seg). V = diferencia de potencial (voltios). R = resistencia eléctrica (ohmios). Por otro lado: R=

1 L KE A

(11)

siendo: KE = conductividad eléctrica (inverso de la resistividad). L = distancia (o espesor) recorrido por la corriente eléctrica. A = área (o sección) atravesada por la corriente eléctrica. Si ahora introducimos (11) en (10) resulta: I = KE A

V L

(12)


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que tiene una estructura que es semejante a la de las ecuacione s que caracterizan a otros fenómenos de transporte, V/L tiene el sentido de un gradiente de potencial. Transmisión de calor. En este caso: — Caudal: calor transferido/tiempo (kcal/h, por ejemplo). — Fuerza impulsora: diferencia (o gradiente) de temperaturas. — Resistencia: función directa del espesor o distancia y de algun a forma de resistividad e inversa de la superficie atravesada. Transmisión del calor por conducción . Generalmente a tra vés de medios sólidos. Su expresión es: q = - kA

't 'x

(Ley de Fourier)

(13)

siendo: q: k: ∆t: ∆x: A:

caudal térmico (kcal/h). conductividad térmica (Kc del calor por conducción (kcal/hr m2 oC). diferencia de temperaturas en los lados del medio atravesado (oC). espesor del medio atravesado (m). área o sección que atraviesa el calor (m2).

Transmisión del calor por con vección. A través de o entre medios fluidos en movimiento (laminar o turbulento). Su expresión es: q = Uc A At

(14)

donde: Uc = coeficiente (individual o global) de transmisión del calor . La expresión es: Transmisión del calor por r adiación. A tra vés de medios más o menos transparentes a las radiaciones. La expresión es:

4 4 (Ley de Stefan-Boltzmann) q U R AE TEMISOR TRECEPTOR

siendo: UR : coeficiente de transmisión del calor por radiación. AE : área del emisor (m2).

(15)


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T: temperaturas absolutas ( oK). Válida cuando la emisión desde el receptor al emisor es despreciable frente al flujo contrario. Transferencia de materia. En este caso: — Caudal: masa transferida por unidad de tiempo (kg/h o mols/h, ejemplo). — Fuerza impulsora: diferencia (o gradiente) de concentraciones. — Resistencia: presencia de otras moléculas en el medio.

por

Difusión. Un gas se difunde de manera tal que ocupará (mas o menos gradualmente), de forma completa y uniforme, el espacio en el que se ha emitido. Si hay otro gas presente (el aire de la atmósfera, por ejemplo) el recorrido libre medio y las fuerzas intermoleculares secundarias retardarán la v elocidad de difusión. El efecto neto estará determinado por las características de ambos g ases. Por ello, el coeficiente de difusión de un gas dado, siempre toma un valor específico dependiendo del otro gas con el que está emparejado. En el caso de los gases en la atmósfera, el aire es el gas normalizado de referencia. La expresión es: m= - D A

'c 'x

(16)

donde: m: caudal másico molar (moles/h) transferido. D: difusividad molecular (reposo del medio) o convectiva (medio en movimiento); (moles/h o m2 [moles/m3]/m). A: área a través de la que se transfiere la materia (m2). ∆c: concentración de la sustancia que se transfiere (moles/m3). Circulación de fluidos: (transferencia de la cantidad de movimiento). — Fuerza impulsora: diferencias de energía total (cinética [de velocidad] + potencial [de cota] + de presión [pV] – trabajo recibido de máq uinas – calor absorbido + trabajo de fricción), — Caudal: el de fluidos (kg/h, por ejemplo). — Resistencia: fricción interna (por viscosidad) y con las paredes del conducto. — Expresiones: diversas deri vadas (para tuberías, bombas, compresores, etc.) de los balances de energía y del teorema de Bernouilli. Reacciones químicas. Las reacciones químicas son transformaciones en que unas sustancias reactantes dan lugar a otras sustancias productos y a unos efectos energéticos. Se pueden resumir en: R1 + R2 + .... + Rn + ∆EA → P1 + P2 + ... Pn + ∆EA + ∆ER

(17)


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donde: Ri: sustancias reactantes. Pi: sustancias productos. ∆EA: energía de acti vación que se debe proporcionar a los reactante s para que se inicie la reacción y que es de vuelta cuando ésta se prod uce. Pueden darse varios casos: ∆EA 1 0 r Reacción no espontánea ∆EA ≤ 0 r Reacción espontánea

(18) (19)

∆ER: energía de reacción. También varios casos: ∆ER 1 0 r Reacción exotérmica ∆ER = 0 r Reacción con efecto térmico nulo (isotérmica) ∆ER ! 0 r Reacción endotérmica

(20) (21) (22)

Se pueden ilustrar los efectos energéticos de una reacción no espontánea y exotérmica (caso más frecuente en nuestro campo de interés) según la Figura 2.1. Es habitual expresar los estados y los efectos energéticos (de las reacciones químicas) en términos térmicos o de calor: calores de formación, calores de activación, calores de reacción, endotermia, exotermia, etc. Ello, debido a la fre-

Figura 2.1. Efectos energéticos de una reacción exotérmica no espontánea.


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cuencia con que las manifestaciones de las reacciones químicas son en forma térmica, no debe hacer olvidar que puede haber otras formas de m anifestarse tales efectos ener géticos: mecánica (ondas de presión, energía cinética comunicada a sólidos en movimiento, eléctrica (pilas, electrolisis), etc.). Las reacciones químicas se caracterizan en tres sentidos: a) Energético: ya considerado. b) Cinético: velocidades de reacción. c) Dinámico: equilibrio de reacción. El aspecto cinético de la reacción considera la velocidad de reacción que es a la que ésta ocurre, una vez iniciada (presencia de reactantes y condiciones energéticas adecuadas) hasta alcanzar el equilibrio (ya mencionado). La velocidad de reacción para una reacción: n1 R1 + n2 R2 + ... ni Ri r productos

(23)

viene dada por la ley de acción de las masas de Guldberg y Waage: VR

k C Rini

(24)

siendo: VR: velocidad de reacción expresada como variación de la concentración de reactantes (disminución) o de productos (aumento) con el tiempo (moles/l seg, por ejemplo). k: constante cinética (o de velocidad) de la reacción. CRi: concentración de reactantes en el medio de reacción (moles/l). ni: coeficientes estequiométricos, de proporcionalidad, de la reacción concreta de que se trate. π: operador producto. La constante cinética varía con la temperatura según la ecuación de Arrhenius: 'E A

k = Z e RT siendo: Z: constante (de frecuencia). e: base de los logaritmos naturales. R: constante de los gases ideales. T: temperatura absoluta.

(25)


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Una regla orientativa indica que, para la mayoría de las reaccio nes químicas, la velocidad de reacción aumenta de dos a tres v eces para cada 10 oC de aumento de temperatura. No obstante ser b urda y tener e xcepciones, la regla citada sirve para poner de manifiesto la importancia poderosa de la influencia de la temperatura sobre la v elocidad de reacción. Se puede adel antar aquí la trascendencia de este efecto sobre la velocidad y aceleración de las reacciones de combustión cuando están en juego aumentos de temperatura de centenares de oC. El efecto de los catalizadores es el de disminuir la ener gía de acti vación ∆EA de las reacciones y, según (25), aumentar la constante cinética d e la reacción y, con ello, la velocidad de la misma. Los catalizadores son sustancias específicas que intervienen en reacciones concretas facilitándolas pero sin ser reactantes ni productos. El aspecto dinámico considera la evolución de la reacción desde su momento inicial (nula concentración de productos) hasta su momento f inal (presencia de productos). Cabe considerar dos casos: a) Reacciones reversibles: son posibles las reacciones en los dos sentidos (reactantes a productos y productos a reactantes) indicándose con flecha doble (↔). Su equilibrio f inal es dinámico suponiendo la coe xistencia de reactantes y productos en el medio de reacción. b) Reacciones irreversibles: sólo es posible (o e xtremadamente predominante) uno de los sentidos de la reacción. Se indica con una flecha sencilla (→). La reacción, en este caso, terminará al agotarse los reactantes y con la sola presencia de productos. Esto es cuando los reactant es están en proporciones estequiométricas; si hay excesos de algunos de ellos, la reacción se detendrá cuando se consuma el más escaso y los e xcesos quedarán con los productos. Si se considera la reacción re versible como la suma de dos reac ciones sencillas: (26) y expresamos sus velocidades de reacción respectivas, según (24), como: VR

k3 (C Ri ) ni

(27)

V

k3 (C Pj ) nj

(28)


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donde ahora: CRi = concentraciones de los reactantes Ri en el medio de reacción. CPj = concentraciones de los productos Pj en el medio de reacción. ni = coeficientes estequiometrícos de los reactantes Ri. nj = coeficientes estequiométricos de los productos Pj. Resulta que en el equilibrio dinámico (cuando ya están detenida s ambas reacciones sencillas), se igualan las velocidades: VR

(29)

VR

y ya no v arían las concentraciones. Se trata de un equilibrio d inámico. Con (27) y (28) en (29):

k k

=

3 (C Pj ) nj 3 (C Ri ) ni

= KE

(30)

Por otro lado: KE = f (T)

(31)

que son expresiones de la constante de equilibrio ( KE) que relacionan las concentraciones finales de productos y reactantes en el medio de r eacción cuando aquél se ha alcanzado. En el caso en el que: k !!! k

(32)

KE | f

(33)

se tendrá en (30) que:

y que: 3 C niRi | 0

(34)

expresiones que caracterizan a las reacciones irre versibles en su equilibrio f inal. Ello supone la desaparición de los reactantes (si las prop orciones iniciales eran estequiométricas) o de alguno de ellos (si no lo eran). Reacciones de oxidación. En un principio se denominaban así las de combinación de un elemento con oxígeno (puro o del aire). El número de oxidación del oxígeno pasa, en casos tales, de 0 a –2 (se dice que se reduc e) y el del elemento (que se oxida) pasa de 0 a algún valor positivo. Como después se obser-


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vó que había reacciones de naturaleza semejante ( reacciones de oxidación-reducción en general o «redox») se definieron: a) Reacción de oxidación: en la que el número de oxidación de un elemento (aislado o combinado) aumenta. La oxidación se ref iere al el emento que ha sufrido tal aumento. b) Reacción de reducción: en la que el número de oxidación de un elemento (aislado o combinado) disminuye. La reducción se refiere al elemento que ha sufrido tal disminución. c) Reacción «redox»: conjunto de una oxidación y una reducción que necesariamente deben ser simultáneas. Se ajusta de tal manera que la suma de los productos aritméticos (del número de oxidación de cada elemento , multiplicado por el subíndice del mismo y por el coeficiente estequiométrico correspondiente) en el lado de los reactantes de la reacción «red ox» global, sea nula e igual a la suma correspondiente en el lado de los productos de la reacción global. Se dice que a) y b) son semirreacciones de c). • Oxidación del carbono (con reducción del oxígeno) (combustión): 0

Oxidación del C: Reducción del O2:

C 0 C2 0

0

C + C2

«Redox» completa

+4

C –2 O2

r r

(35)

+4 –2

C O2

r

• Oxidación de un hidrocarburo (con reducción del oxígeno) (combustión): –4 +1

Oxidación del metano: Reducción del O2:

C H4 0 C2

«Redox» completa

C H4 + C2

–4 +1

0

+4

+1

r r

C+4H –2 2O

r

C O2 + 2H2 O

+4 –2

(36) +1 –2

• Oxidación del hierro (con reducción del cloro) («comb ustión en cloro»): 0

Oxidación del Fe: Reducción del Cl:

Fe 0 Cl

«Redox» completa

2Fe + 3Cl2

0

0

+3

r r

Fe –1 Cl

r

2 Cl3 Fe

–1

(37) +3

• Oxidación del estaño (cloruro) con reducción del hierro (cloruro): +2

Oxidación del Sn: Reducción del Fe:

Sn +3 Fe –1

+2

–1

+4

Sn +2 Fe

r r +3

«Redox» completa Cl2 Sn + 2 Cl3 Fe

–1

+4

(38) –1

+2

r Cl4 Sn + 2 Cl2 Fe


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En el último ejemplo tanto el reductor oxidado (Sn) como el oxidante reducido (Fe) se encuentran combinados con el cloro, el cual no sufre oxidación ni reducción. Combustión. Se trata de una reacción de oxidación rápida, autosostenida y acompañada de liberación de energía (exotérmica) en forma de calor, luz y (posiblemente) sobrepresión explosiva. El verbo que define la combustión es arder. Las ecuaciones (35) y (36) son la representación química de dos ejemplos de combustión. La sustancia oxidante (en nuestro caso lo m ás frecuente es que sea el oxígeno del aire) se llama comburente. Las materias combustibles arden de manera diferente según sea su estado físico de agregación: a) Los sólidos según dos modalidades: • Combustión, sin llama, del sólido. Es frecuente denominarla como incandescente pero nosotros preferimos def inirla como comb ustión en brasa. Ello es porque en muchos casos se habla de gases incandescentes, lo que puede crear confusión. El residuo sólido de tal combustión se llama ceniza. • Combustión, con llama, de los vapores inflamables de pirólisis. Ésta es una descomposición térmica del sólido, por efecto del calenta miento debido a la propia comb ustión, que genera g ases y v apores algunos de los cuales pueden ser inflamables. Estos últimos ard en según c) próximo. Ver en c) la combustión de polvos suspendidos en el aire. b) Los líquidos no arden. Sí lo hacen,según c), los vapores generados en su evaporación. c) Los gases y v apores inflamables arden, en la propia f ase gaseosa, con emisión de llama. Esta manifestación se debe a que parte de la ener gía térmica liberada por la combustión se emite, en forma de energía radiante visible, desde los gases y sólidos en suspensión, ambos incadescentes. Los polvos suspendidos en aire, o en otro comb urente gaseoso, tienen una naturaleza semejante a la de los gases: partículas combustibles (moléculas en los g ases) suspendidas en un medio g aseoso comburente. Ya se verá tal semejanza en el estudio, prevención y extinción de las explosiones de polvo suspendido. Calor de combustión. Cantidad de calor que se origina en la combustión de la unidad de masa de un combustible (kcal/kg, por ejemplo). Suele tener un valor muy elevado. Así (considerando órdenes de magnitud) se tiene: — Calor de combustión del carbono (ecuación (35)): 8.000 kcal/kg. — Calor de combustión del metano (ecuación (36)): 11.800 kcal/kg.


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— Si el calor de fusión del agua es de unas 80 kcal/kg y el calor de vaporización del agua es de unas 540 kcal/kg: quemando 1 kg de metano se pueden fundir unos 148 kg de hielo o vaporizar unos 22 kg de agua. El calor de combustión se denomina también poder calorífico. Inflamación. Aunque puede tener un sentido más amplio, se aplica este término, en nuestro contexto, a la iniciación y mantenimiento de combustión con llama en polvos, gases y vapores (procedentes, estos últimos, o no de líquidos). Ello será cuando se haya suministrado a los comb ustibles, en tales estados físicos, energía suficiente (generalmente térmica) para: a) Generar vapores inflamables: por evaporación (líquidos) o por pirólisis (sólidos). b) Iniciar la comb ustión (energía de acti vación) de los v apores generados en a), supuesta la presencia de un comburente. Si se suministra por calentamiento la ener gía a) y por una fuen te exterior (chispa o llama) la de b), se estará en la temperatura de inflam ación. Si se suministran ambas, a) y b), mediante calentamiento se alcanzará la temperatura de ignición espontánea o autoignición. Punto (temperatura) de inflamación es la temperatura (mínima) a la que un líquido emite vapores suficientes para que, iniciada mediante una fuente de ignición ajena al mismo (chispa, llama, etc.) en una aplicación ins tantánea, se origine la combustión súbita y durante un instante (flash) de dichos vapores. En la literatura anglosajona se conoce como flash point. Se puede aplicar este concepto, por extensión, a los sólidos comb ustibles. Punto (temperatura) de autoignición (ignición espontánea) es la temperatura (mínima) en que una sustancia (sólida, líquida o gaseosa) tiene energía suficiente para iniciar y mantener la combustión sin necesidad de una fuente de ignición ajena. Mezclas inflamables. La combustión de gases y vapores tiene lugar en fase gaseosa. La ecuación (36), que representa un ejemplo de ello, supone unas proporciones estequiométricas (2 moles de oxígeno comburente por cada uno de metano combustible) ajustadas que podemos suponer como de combustión químicamente perfecta. Lo más frecuente, en los incendios y explosiones, es que no se den tales proporciones sino otras situadas en un entorno de concentracion es alrededor (por exceso o por defecto de uno de los reactantes) de la estequiométrica. Límites de inflamabilidad . Son las proporciones de comb ustible y comb urente que definen los extremos del entorno, alrededor de las est equiométricas, dentro del que se inicia y propag a la combustión en fase gaseosa. Se expresan en términos de concentraciones (% molar = % en v olumen) de combustible en la mezcla gaseosa.


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a) Límite inferior de inflamabilidad : concentración de comb ustible por debajo de la cual no se inicia ni mantiene la comb ustión. Ello se debe al efecto inertizante (químico y térmico) del e xceso de comb urente. Suele estar situada en la zona de unidades de % (1-15%). La lla ma en las cercanías del límite inferior suele ser azulada o incluso i ncolora (llama oxidante). b) Límite superior de inflamabilidad : concentración de comb ustible por encima de la cual no se inicia ni mantiene la combustión. Suele estar situado en márgenes más amplios de concentraciones (ejemplos, tolueno: 6,7%; metano: 15%; metanol: 36%; hidrógeno: 74,5%; etc.). Cuando la concentración de combustible está en las cercanías del límite superior de inflamabilidad se produce humo, que es la suspensión de partículas sólidas (carbonáceas generalmente) en los gases de combustión. Si parte de estas partículas alcanzan la incandescencia la llama tomará una tonalidad amarillenta o rojiza (llama reductora). Explosión. Todo fenómeno de combustión que se propaga en el seno de una mezcla gaseosa inflamable. Se dan de dos tipos: — Explosión deflagrante (o deflagración): la que se propag a (mediante un frente de llama) a una v elocidad espacial subsónica. Adelantaremos aquí que puede generar una onda de presión (sobrepresión) d e efectos destructivos medianos y que pude ser sometida a v enteo o a extinción. — Explosión detonante (o detonación): la que se propaga a velocidad espacial supersónica. También conviene adelantar aquí que puede gen erar una onda de presión (sobrepresión) de efectos destructi vos pote ntes y que no puede ser sometida ni a venteo ni a extinción. Iniciación y evolución de la combustión en fase gaseosa. Las reacciones de combustión se inician en las mezclas inflamables mediante la ap ortación de la energía de acti vación (v er anteriormente su concepto) necesaria . Ello puede hacerse de varias formas: calentamiento, llama, chispa, etc. Si se dan condiciones «favorables» (de masas, de alimentación de reactantes, térmicas, de entorno) la reacción se acelera (en su v elocidad de reacción y en su velocidad de avance espacial) produciendo una e xplosión deflagrante que (si siguen dándose condiciones «favorables») evoluciona hacia la explosión detonante. Esta última evolución se denomina ignición. Promotores de la combustión. Son sustancias que facilitan las reacciones de combustión mediante acción catalítica. Ya se observó que tal ac ción consiste en disminuir la energía de activación de los reactantes. Inhibidores de la combustión. Ejercen la acción contraria a la de los promotores según varias acciones:


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a) Catálisis negativa o inhibición de reacciones normales o en cadena. b) Retirar o diluir reactantes. c) Enfriar el medio de reacción retirando calor del mismo. Más adelante se verá el aprovechamiento de estas acciones inhibidoras en la extinción de incendios y explosiones. Meteorología. Las condiciones de la atmósfera en una localidad industrial y en su entorno tienen importancia a la hora de estudiar el desplaza miento en el espacio, por difusión y por dispersión, de emisiones habituales o accidentales. La Meteorología estudia tales condiciones y sus e voluciones que son resultado de fenómenos multi variables. Los pronósticos e xpresan tendencias, más q ue cuadros exactos, y por ello es frecuente su inclusión en modelos probabi lísticos. En el apartado 5.3 del te xto presente se considerará una frecuencia p robabilística FP M que reflejará la frecuencia, obtenida de datos históricos, y la probabilidad de que pueda darse una circunstancia meteorológica (por ejemplo: un viento con una dirección dada, una inversión bloqueadora de la dispersión, etc.) en términos:

FPM =

días/año que se da tal circunstancia 365,25 días/año

(39)

Los fenómenos meteorológicos se deben a causas v ariadas y variables, por eso causan tantas sorpresas, que se clasifican en tres categorías: — Macroescala: grandes mo vimientos atmosféricos cuyos efectos duran varios días. Incluyen las corrientes de aire (ida y retorno) en tre el ecuador meteorológico (cinturón de la tierra con mayor insolación, que varía con las estaciones) y los polos. Estas corrientes se deben a la s diferencias de temperatura entre ambas zonas terrestres y están deformadas por efecto del giro de la tierra: en el hemisferio norte el viento del ecuador a los polos tiende a ser de dirección NE y el retorno de los polo s al ecuador tiende a ser de dirección SO. Los mo vimientos de aire que s e indican determinan áreas de presiones altas (anticiclones) y bajas (ciclones). — Mesoescala: afectan a áreas más reducidas (decenas o centenas de km 2) y tiempos más cortos (2-24 h). Se deben a efectos de la topografía (laderas, valles, urbes, costas —brisa de mar durante el día y brisa de tierra durante la noche—, etc.) — Microescala: afectan a las áreas más reducidas (unidades hasta pocas decenas de km 2) y a tiempos aún más cortos (minutos hasta pocas horas). Se deben a efectos semejantes a los de la mesoescala pero aún más locales: suelo abarcable a simple vista. Existen dos fenómenos meteorológicos que requieren una atención relevante cuando se estudian los de difusión y dispersión de emisiones. P or un lado están


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los vientos que pueden arrastrar nubes de emisión en direcciones concretas. Por otro lado están las inversiones de temperatura que dificultan la dispersión vertical ascendente de tales nubes. Dichas inversiones suponen unas situaciones anormales y contrarias al gradiente térmico ascensional (disminución de 1 oC por cada 100 m de ascenso en atmósfera seca y menor en atmósfera húmeda normal). La interacción y/o predominio de las causas citadas determinan la complicación del estudio de la Meteorología. Esbozado aquí el tema re comendamos su ampliación y la aplicación a los fenómenos de difusión y dispersión que nos interesan en la referencia 19. Nos queda aquí por def inir la relación de situaciones de unos o bjetos con respecto a otros y a una dirección del viento (normalmente la más frecuente y dominante). Definido este último por su dirección u origen (ant es) y su destino (después) y un objeto de referencia (un b uque o un horno, por ejemplo) se dice que están a barlovento los objetos que están «antes» y a sotavento los objetos que están «después» de la referencia. Estos conceptos tendrán su aplicación en el Capítulo 12 y en los apartados 17.1 y 18.1 al tratar de la distrib ución en planta desde el punto de vista de la seguridad.

2.1.2. Definiciones según normas UNE 21 Aerosol. Conjunto de partículas (sólidas o líquidas) de materia or gánica o inorgánica (quemadas o no), que por su tamaño se mantienen en suspensión en los productos volátiles de la combustión. Aislamiento térmico. Propiedad de un material o de un elemento de construcción de dificultar la transmisión de calor. Aislante eléctrico. Es todo material cuyo poder dieléctrico o resistividad es lo suficientemente alto para que pueda retener car gas electrostáticas significativas. Antiestático. Es todo material que no retiene car gas electrostáticas significativas, cuando está conectado a tierra, a causa de su baja resistividad. Arder. Encontrarse en estado de combustión. Autocalentamiento. Reacción exotérmica en un material que pro voca una elevación en la temperatura del mismo. Autoinflamación. Ver combustión espontánea. Autopropagación de la llama . La propagación de un frente de llama, a lo largo de un sólido, sin aporte externo de calor. Carbonizar. Reducir a carbón, más o menos puro, un cuerpo orgánico por la acción de una combustión incompleta. Carga calorífica. Carga de fue go: energía calorífica de la totalidad de los materiales combustibles contenidos en un recinto incluyendo los revestimientos de muros, suelos, techos y tabiques. Cenizas. Residuo inor gánico pulv erulento resultante de una comb ustión completa.


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Chamuscar. Modificar la superficie de un material por una carbonización limitada producida por el calor. Chispa. Es un fenómeno transitorio que puede def inirse como el paso d e una carga eléctrica a través del espacio entre dos puntos que n o estaban previamente en contacto. Las descar gas electrostáticas instantánea s a tra vés de medios gaseosos ocurren siempre en forma de chispas. Combustibilidad. Es la propiedad de una sustancia reductora (comb ustible) por la que puede iniciar y mantener una reacción de oxidac ión con, y en presencia de, otra sustancia oxidante (comburente). Comburente (carácter comb urente u oxidante) . Es la propiedad de una sustancia que puede iniciar y mantener una reacción de oxidació n con, y en presencia de, otra sustancia reductora (combustible). Combustible. Sustancia susceptible de arder , bajo condiciones de ensayo determinadas. Combustión. Reacción exotérmica de una sustancia, llamada combustible, con un oxidante, llamado comburente; el fenómeno viene acompañad o generalmente por una emisión lumínica en forma de llamas o incandes cencia con desprendimiento de productos v olátiles y/o humos, y que puede de jar un residuo de cenizas. Combustión espontánea. Combustión que comienza sin aporte e xterno de calor. Combustión incandescente : Combustión sin llama de un material con emisión de luz visible. Combustión incandescente r esidual. Persistencia de una comb ustión incandescente de un material después de ser retirada la fuente de encendido. Comportamiento al fuego. Conjunto de las transformaciones físicas y químicas de un material o de un elemento de construcción sometido a la acción destructiva del fuego. Comportamiento termo-fusible . Los fenómenos que acompañan al reblandecimiento de un material bajo la influencia del calor: contracción, goteo, formación de material fundido, etc. Conductor. Es todo material cuya conducti vidad eléctrica es lo suficientemente alta para que no pueda retener car gas electrostáticas, a menos que esté aislado de tierra. Corrosividad. Es la capacidad que tiene una sustancia para destruir , por contacto, los tejidos de los organismos vivos o ciertos materiales comunes que pudieran utilizarse en los recipientes destinados a su contención. Curva temperatura-tiempo. Variación convencional de la temperatura en relación con el tiempo durante los ensayos e xperimentales de re sistencia al fuego. Deflagración. Onda de comb ustión que se propag a a velocidad subsónica. Densidad de carga calorífica. Carga calorífica por unidad de superficie. Densidad óptica (del humo). Número que expresa el grado de opacidad; el logaritmo decimal de la opacidad.


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Densidad óptica específica. Medida sin dimensiones del humo producido por una muestra, bajo determinadas condiciones de descomposición térmica. Es el producto del log aritmo decimal de la opacidad por el v olumen de la cámara colectora del humo, dividido por el producto de la longitud del camino óptico y por el área expuesta de la muestra. Detonación. Explosión que se propaga a velocidad supersónica y que lleva asociada una onda de choque. Efecto mecha. La transmisión de un líquido por capilaridad a tra vés de un material aglomerado o fibroso, permitiendo y favoreciendo con ello el encendido y combustión del mismo. Encender. Iniciar una combustión. Energía de ignición. Es la mínima cantidad de ener gía necesaria para iniciar la combustión de una mezcla inflamable. Escoria. Aglomerado sólido de residuos producidos por una combustión total o parcial y que puede resultar de una fusión parcial o comp leta del material o de los residuos. Estabilidad al fuego . Aptitud de un elemento de construcción, portante o no, de permanecer inalterado en su función mecánica bajo la acci ón del fuego por un determinado periodo de tiempo. Estable al fuego. Propiedad de un elemento de construcción, componente, equipo o estructura, de asegurar la estabilidad al fuego. Estanco al fuego. Propiedad de un elemento de construcción, componente, equipo o estructura, de asegurar la estanquidad al fuego. Estanquidad al fuego. Aptitud de un elemento de construcción de impedir el paso de llamas o g ases calientes a través de él, por un determinado periodo de tiempo. Explosión. Reacción brusca de oxidación o de descomposición que lleva consigo una elevación de la temperatura, de la presión o de ambas simultáneamente. Facilidad de encendido . La f acilidad con que puede encenderse un material bajo condiciones de ensayo determinadas. Flamear. Aplicación controlada de una llama para un fin determinado. Flash-over. Cambio súbito a un estado de comb ustión generalizada en la superficie del conjunto de los materiales combustibles en un recinto. Fuego. Combustión caracterizada por una emisión de calor acompañada de humo, de llamas o de ambos. Fuego latente. Combustión lenta de un material sin poder apreciarse luz y generalmente revelado por un aumento de temperatura o por el humo. Gas de inertización (blanketing). Es el gas o mezcla de gases que, aplicados en las debidas proporciones, no permite la formación de mezclas inflamables. Hollín. Residuo pulverulento rico en carbono que resulta de la comb ustión incompleta de un material orgánico. Humo. Conjunto visible de partículas sólidas y líquidas en suspensi ón, en el aire o en los productos v olátiles, resultantes de una comb ustión o pirólisis.


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Ignifugación. Aplicación de un tratamiento a un material haciendo uso de sustancias ignífugas. Ignífugo. Sustancia que tiene la cualidad de suprimir , disminuir o retardar la combustión de ciertos materiales. Incendiado. Estado de un conjunto de materiales combustibles en combustión viva generalizada. Incendio. Fuego que se desarrolla sin control en el tiempo y el espacio. Incombustible. No susceptible de arder, bajo condiciones de ensayo determinadas. Índice de oxígeno . Es la cantidad mínima de oxígeno e xpresada en tanto por ciento en volumen, de una mezcla de oxígeno y nitrógeno que mantiene la combustión de una probeta, bajo condiciones de ensayo determinadas. Inflamabilidad. Es el conjunto de características físico-químicas (af inidad por un comb urente, energía de acti vación y presión de v apor) que determina que, cuando la masa (sólida o líquida) de comb ustible rebasa una temperatura dada, los vapores (emitidos por la misma), en presencia del comb urente y en unas proporciones adecuadas de ambas substancias gaseosas, inicien una reacción de combustión, en presencia de una fuente externa de ignición. Inflamabilidad. La aptitud de un material o de un producto para arder con producción de llamas. Inflamable. Susceptible de entrar y de continuar en estado de comb ustión con desprendimiento de llamas durante o después de ser sometido a una fuente de calor, bajo condiciones de ensayo determinadas. Inflamación: Aparición de llamas. Inflamado. Estado de un material después de su inflamación. Inflamar. Engendrar una combustión con desprendimiento de llamas. Límite inferior de inflamabilidad. Es la concentración de una materia inflamable en aire u otro comburente en condiciones de operación por debajo de la cual no puede iniciarse la combustión. Límite superior de inflamabilidad. Es la concentración de una materia inflamable en aire u otro comburente en condiciones de operación por encima de la cual no puede iniciarse la combustión. Longitud dañada. La longitud máxima, en una determinada dirección, de la superficie dañada de un material. Llama. Zona de combustión en fase gaseosa con emisión de luz. Llama persistente. Llama que subsiste en un material, bajo condiciones de ensayo determinadas, después de que la fuente de encendido ha si do retirada. Llamear. Desprender llamas. Materia inflamable. Es aquella que en forma de gas, partículas de sólido o líquido (polvo, nieblas u otro) es capaz de entrar en combustión al mezclarse con el aire u otro comburente en presencia de chispas, llama o superficies calientes. Mezcla inflamable. Es la mezcla de materia inflamable y comb urente que se halla dentro del rango de inflamabilidad.


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No inflamable, ininflamable. No susceptible de entrar en comb ustión en fase gaseosa durante o después de ser sometido a una fuente de calor, bajo condiciones de ensayo determinadas. Opacidad. Medida de la absorción luminosa. Es el cociente del flujo lum inoso emitido y del flujo transmitido. Parallamas. Propiedad de un elemento de construcción, componente, equipo o estructura, de asegurar simultáneamente la estabilidad, la estanquidad y la no emisión de gases inflamables, por su cara no expuesta al fuego. Periodo de relajación. Es el tiempo necesario para que un cuerpo car gado eléctricamente baje 1/e v eces del ni vel original de car ga, siendo e la base del logaritmo natural. Piróforo. Material capaz de entrar en comb ustión espontánea en contacto con el aire. Pirólisis. Descomposición química irre versible de un material debida e xclusivamente al calor, generalmente en ausencia de oxígeno. Potencial calorífico. Energía calorífica que la unidad de masa de un material, compuesto o no, es capaz de desprender durante su combustión completa. Potencial calorífico real. Energía calorífica por unidad de masa que se desprende efectivamente por la combustión de un material, compuesto o no, bajo condiciones de ensayo determinadas. Prender fuego. Encender con o sin ayuda de una fuente e xterna de calor. Presión de vapor. Es la presión característica, a cualquier temperatura dada, de un vapor en equilibrio con su forma líquida o sólida. Presión de vapor Reid. Es la presión de vapor absoluta, tal como se define en la Norma UNE 5l-015. Productos volátiles de combustión. Conjunto de materia gaseosa, vapores y aerosoles sólidos en suspensión generados por combustión o pirólisis. Propagación de llama. Desplazamiento del frente de una llama. Puesta a masa. Es la conexión entre dos conductores prevista para garantizar la continuidad eléctrica entre ambos y conseguir su equipotencialidad. Puesta a tierra. Es la conexión de un conductor con tierra a fin de garantizar que esté al mismo potencial de tierra. Punto de encendido. La temperatura mínima a la cual, bajo condiciones de ensayo determinadas, un material desprende la cantidad suficiente de gases inflamables para producir su inflamación en presencia de una fuente de encendido. Punto de inflamación. La más baja temperatura de un material a la cual se puede iniciar una combustión persistente, bajo condiciones de ensayo determinadas. Quemar. Destruir por combustión o pirólisis. Radiación térmica. La transmisión de la ener gía térmica sin necesidad de un soporte material. Rango de inflamabilidad. Es el intervalo de concentraciones de una mezcla inflamable comprendido entre los límites inferior y superior de inflamabilidad.


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Reacción al fuego. Respuesta de un material frente a un fue go al que está expuesto y alimenta. Resistencia al fuego. Aptitud de un elemento de construcción, componente, equipo o estructura de conservar durante un tiempo determinado la estabilidad, la estanquidad, el aislamiento térmico requerido y la no emi sión de gases inflamables, especificados en los ensayos de resistencia al fuego. Resistente al fuego o cortafuego . Propiedad de un elemento de construcción, componente, equipo o estructura, de asegurar la resistencia al fuego. Cortafuego sólo es aplicable a los elementos de separación. Retardador de llama . Producto o tratamiento aplicado a un material que tiene la propiedad de retardar la propagación de la llama. Reventamiento. Rotura violenta de un objeto por causa de una sobrepresión interna o externa. Superficie dañada. Suma de las superf icies de un material afectadas permanentemente por fenómenos térmicos: pérdida de material, contracción, reblandecimiento, fusión, carbonización, combustión, pirólisis. No se tienen en cuenta las superficies decoloradas. Superficie quemada. Superficie de un material destruida por combustión o pirólisis, excluyendo cualquier zona dañada por contracción del mismo. Tiempo de comb ustión incandescente r esidual. Tiempo durante el cual un material continúa en comb ustión incandescente después de la desaparición de las llamas o de ser retirada la fuente de encendido. Tiempo de encendido . El tiempo mínimo de e xposición de un material a una fuente de encendido para obtener su comb ustión persistente, bajo condiciones de ensayo determinadas. Tiempo de exposición. El periodo de tiempo durante el cual se e xpone un material a una llama o a una fuente de calor. Tiempo de persistencia de la llama . El tiempo durante el cual el material continúa llameando, bajo condiciones de ensayo determinadas, después de que la fuente de encendido ha sido retirada. Tiempo de propagación de llama. El tiempo que tarda un frente de llamas en propagarse una distancia determinada sobre un material en combustión, bajo condiciones de ensayo determinadas. Toxicidad. Es la capacidad que tiene una sustancia para producir daños genéticos, funcionales o psíquicos a los or ganismos vivos (se puede particularizar a los animales mamíferos, al ser humano y a sus embrione s) cuando aquéllos la reciben por ingestión, inhalación de sus v apores o a bsorción cutánea. Velocidad de desprendimiento de calor. Cantidad de calor emitida por un material en estado de combustión en la unidad de tiempo. Velocidad de propagación de la llama. Distancia recorrida en la unidad de tiempo por un frente de llama durante su propagación, bajo condiciones de ensayo determinadas.


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Velocidad lineal de comb ustión. Longitud quemada de un material por unidad de tiempo bajo condiciones de ensayo determinadas. Velocidad másica de comb ustión. Pérdida de masa por comb ustión en la unidad de tiempo, bajo condiciones de ensayo determinadas. Velocidad superficial de combustión. Superficie quemada de un material por unidad de tiempo, bajo condiciones de ensayo determinadas. Zona clasificada. Es un área en la que está o puede estar presente una mezcla inflamable según la Norma UNE 20-322. Tabla 2.2. Anexo. El presente anexo da la relación por orden alfabético de los términos en español, así como, a título de información, los términos en inglés y francés que más se ajustan a las definiciones. Se recogen más términos en 116. A

Inglés / Francés

Aerosol Aislamiento térmico Arder Autocalentamiento Autoinflamación Autopropagación de llama

Airborne / Aerosol Thermal insulation / Isolation thermique Burn / Brûler Self heating / Auto-chauffage Self ignition / Inflammation spontanée Self propagation of flame / Autopropagation de flamme

B C Carbonizar Carga calorífica Carga de fuego Cenizas Combustible Combustión Combustión espontánea Combustión incandescente Combustión incandescente residual Comportamiento al fuego Comportamiento termo-fusible Cortafuego Curva temperatura-tiempo

Char / Carboniser Fire load / Charge calorifique Fire load / Charge calorifique Ashes / Cendres Combustible / Combustible Combustion / Combustion Spontaneous combustion / Autocombustion Glowing / Feu avec incandescence Afterglow / Incandescence residuelle Fire behaviour / Comportement au feu Melting behaviour / Comportement thermo-fusible Fire resistance (separating element) / Coupe feu Time-temperature function / Fonction temperature-temps

CH Chamuscar

Scorch, Roussir

D Deflagración Densidad de carga calorífica Densidad óptica (del humo) Densidad óptica específica Detonación

Deflagration / Deflagration Fire load density / Densité de charge calorifique Optical density / Densité optique Specific optical density / Densité optique specifique Detonation / Detonation

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Tabla 2.2. (Continuación) E Efecto mecha Encender Escoria(s) Estable al fuego Estabilidad al fuego Estanco al fuego Estanquidad al fuego Explosión

Wiching / Effet mêche Ignite / Allumer Clinker / Scorie Fire resistant / Estable au feu Fire stability / Estabilité au feu Fireproof / Etanche au feu Fire integrity / Etancheité au feu Explosion / Explosion

F Facilidad de encendido Flamear Flash-over Fuego Fuego latente

Ease of ignition / Facilité d’allumage Flame / Flamber Flash-over / Embrasement (dans un local) Fire / Feu Smouldering / Feu que couve

G H Hollín Humo

Soot / Suie Smoke / Fumée

I Ignifugación Ingnífugo Incendiado Incendio Incombustible Índice de oxígeno Inflamabilidad Inflamable Inflamación Inflamado Inflamar Ininflable

Fire retardant treatment / Ignifugation Fire retardant / Ignifuge Fully developed fire / Embrasé Fire / Incendie Non combustibie / Incombustible Oxygen index / Indice d’oxygene Flammability / Inflammabilité Flammable / Inflammable Lighting / Inflammation Lighted / Enflammé To set a flame / Enflammer Non-flammable / Non-inflammable

J K L Longitud dañada

Damaged length / Longueur endommagée

LL Llama Llama persistente Llamear

Flame / Flamme Persistant flame / Flamme persistant Flame / Flamber

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Tabla 2.2. (Continuación) M N No inflamable

Non-flammable / Non-inflammable

Ñ O Opacidad

Opacity / Opacité

P Parallamas Piróforo Pirólisis Potencial calorífico Potencial calorífico real Prender fuego Productos volátiles de combustión Propagación de llama Punto de encendido Punto de inflamación

Flame arrestor / Pare-flammes Pyrophoric / Pyrophore Pyrolysis / Pyrolyse Calorific potential / Potentiel calorifique Actual calorific value / Potentiel calorifique reel To catch fire / Prendre feu Fire effluent / Produits volatils de combustion Flame spread / Propagation de fiamme Flash point / Point-éclair Ignition temperature / Temperature d’inflammation

Q Quemar

Burn / Brûler

R Radiación Reacción al fuego Resistencia al fuego Resistente al fuego Retardador de llama Reventamiento

Radiation / Rayonnement Reaction to fire / Reaction au feu Fire resistance / Resistance au feu Fire resistant / Resistant au feu Flame retardant / Retardateur de flamme Bursting / Eclatement

S Superficie dañada Superficie quemada T Tiempo de combustión incandescente Tiempo de encendido Tiempo de exposición Tiempo de persistencia de llama Tiempo de propagación de llama

Damaged area / Surface endommagée Burned area / Surface brulée

Afterglow time / Durée d’incandescence résiduelle Ignition time / Temps d’allumage Exposure time / Temps d’exposition After-flame time / Durée de persistance de flamme Flame spread time / Durée de propagation de flamme

U

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Tabla 2.2. (Continuación) V Velocidad de desprendimiento de calor Velocidad de propagación de llama Velocidad lineal de combustión Velocidad másica de combustión Velocidad superficial de combustión

Heat release rate / Debit calorifique Flame spread rate / Vitesse de propagation de flamme Linear burning rate / Vitesse linéaire de combustion Mass burning rate / Vitesse massique de combustion Area burning rate / Vitesse de combustion en surface

Notas: Con el fin de aclarar algunos conceptos relati vos a las caracte rísticas de los líquidos combustibles o inflamables, cuyas definiciones resultan a v eces confusas, es conveniente considerar: DEFINICIONES ADECUADAS • Temperatura de inflamación = Punto de inflamación = Flash point. Temperatura mínima a la cual, bajo condiciones de ensayo determinadas, un material desprende la cantidad suf iciente de g ases inflamables para producir su inflamación en presencia de una fuente de encendido. La inflamación es súbita y se apaga cuando se retira la fuente citada. • Punto de incendio = Temperatura de incendio. Temperatura mínima a la cual un líquido emite una cantidad de v apores suficientes para que, mezclados con el aire, se produzca la inflamación en presencia d e una fuente de encendido y que es susceptible de mantener dicha combustión continuada, una vez producida la ignición de la misma y retirada la fuente citada. • Temperatura de autoignición = Temperatura de autoinflamación. Temperatura mínima a la que una sustancia comb ustible es capaz de inflamarse y mantener la combustión, sin necesidad de una fuente de ignición (por mero calentamiento). ORDEN CRECIENTE DE LAS TEMPERATURAS DEFINIDAS • Temperatura de inflamación (Ti). Es la más baja de las tres. Constituye la característica más im portante y, para las condiciones de ensayo de un líquido, es la que define si es inflamable o combustible (por debajo o por encima de 38 0C) . • Punto de incendio (Pi). Es, siempre, superior a la temperatura de inflamación. Debe obser varse que la diferencia con ésta reside en que la combustión continúa (es mantenida) aun cuando se retire la fuente de ignición (cosa que no ocurre con la temperatura de inflamación). • Temperatura de autoignición (Ta). Es la más alta de las tres. Debe observarse que es aquella en que se produce la ignición sin necesidad de que haya habido, o haya, una fuente de ignición. Resumen: — Ti r Arde sólo cuando está presente la fuente de ignición. — Pi r Arde aunque se retire la fuente de ignición, que inició la combustión. — Ta r Arde sin necesidad de que exista una fuente de ignición.


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COMENTARIOS Y ERRORES MÁS FRECUENTES Realmente, a todas estas características se les deberían llamar «temperaturas», que es la magnitud física que son, pero en los textos se usa, indistintamente, «punto» o «temperatura». Es perfectamente válido. Existe un error frecuente: confundir «encendido» (o inflamación) con «incendio». «Encendido» es inicio del incendio. No incendio. Por eso, a veces, se confunde la terminología y se dice «punto de encendido» (inicio de incendio) como «punto d e incendio» (comb ustión mantenida). Desde este punto de vista, el encendido —que cesa re tirada la fuente de ignición— se trata como inflamación, que también cesa al retirar la fuente. Es mejor hablar sólo de «inflamación» y de «incendio»; es decir, lo que hemos llamado «temperatura (o punto) de inflamación» y «punto (o temperatura) de incendio». El problema se plantea, frecuentemente, por una incorrecta traducción de la terminología inglesa, pero los conceptos están claros.

2.1.3. Otras definiciones Accidente mayor. Cualquier suceso, tal como una emisión, fuga, vertido, incendio o explosión, que sea consecuencia de un desarrollo incontrolado de una actividad industrial, que suponga una situación de grave riesgo, catástrofe o calamidad pública, inmediata o diferida, para las personas, el medio ambiente y los bienes, bien sea en el interior o en el e xterior de las instalaciones, y en el que estén implicadas una o v arias sustancias peligr osas de las contempladas en el RD 886/88 y RD 952/90. Bacdraught o Backdraft. Inflamación súbita de los gases acumulados en un recinto, confinado e incendiado, cuando se abre y accede aire comburente, o salen dichos gases. BLEVE. Acrónimo de la e xpresión inglesa boiling liquid expanding vapor e xplosion. Estallido producido por calentamiento e xterno de un recipiente que contiene un líquido a presión, al perder resistencia mecánica el material de la pared y estanquidad bruscamente. El estallido es particularmente violento, pues al estar el líquido interior muy sobrecalen tado, se produce su eb ullición a partir de la nucleación homogénea instantá nea de una gran parte del mismo. Bola de fuego. En la literatura anglosajona fireball. Llama de propagación por difusión, formada cuando una masa importante de comb ustible asciende por contacto con llamas estacionarias contiguas. Se fo rma un globo incandescente que asciende v erticalmente y que se consume con gran rapidez. Borbollón. Traducción del v ocablo anglosajón boilover. En efecto, el borbollón, definido como «erupción que hace el agua de abajo par a arriba, elevándose sobre la superf icie», coincide notablemente con el fe nómeno físico normalmente conocido por boilover.


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Chorro turbulento. La fuga inicial o chorro (en inglés jet) gaseoso, consiste en una vena de gas que se dispersa debido a su propia pre sión y que se produce cuando hay un derrame de g as o vapor desde un depósito a presión elevada. Si el número de Reynolds es lo suficientemente elevado, mayor que 25.000 referido al diámetro del orif icio, se produce el chorro turbulento, de mucho mayor alcance que el laminar y , por este moti vo, único considerado normalmente en el análisis de consecuencias. Combustión. Se entiende tal la oxidación por aire (comburente) rápida y muy e xotérmica de materias reductoras (comb ustibles). Se manif iesta mediante la llama, que en los accidentes industriales es siempre t urbulenta. Cuando la combustión se produce con aportación de comb ustible y comburente por separado, se producen las llamas de difusión; por contra, cuando se desarrollan en una mezcla ya existente de combustible y comburente, se producen llamas premezcladas. A su vez las llamas pueden ser estacionarias o progresivas (éstas si se desplazan en el espacio a tra vés de una mezcla de combustible-comburente existente —llama premezclada— o que se v a formando —llama de difusión—. Dardo de fuego. En la literatura anglosajona jet fire. También denominado lengua de fuego. Llama estacionaria de difusión de gran longitud y poca anchura, como la producida por un soplete oxiacetilénico. Pro vocada por la ignición de chorros turbulentos. Deflagración. Combustión de llama premezclada progresiva, caracterizada por una disminución de densidad. Su propagación es subsónica. Detonación. Combustión de llama premezclada progresiva, caracterizada por un incremento de densidad. Su propagación es supersónica. Dosis. Cantidad de una sustancia incorporada al organismo por cualquier vía de exposición, normalmente referida a la unidad de masa del organismo vivo receptor (por ejemplo, mg de sustancia/kg de peso corporal). Efecto dominó. Traducción literal de la expresión inglesa empleada para designar la concatenación de efectos que multiplica las cons ecuencias, debido a que los fenómenos peligrosos pueden afectar , además de los elementos vulnerables e xteriores, otros recipientes, tuberías o equi pos de la instalación, de tal manera que se produzca una nue va fug a, incendio, reventón o estallido en los mismos, que a su vez provoque nuevos fenómenos peligrosos, etc. Estallido. De estallar: «henderse o reventar de golpe una cosa con chasquido o estruendo». Rotura brusca de un continente a presión, causado por la presión interior y f allo de la resistencia mecánica de la en volvente, que provocará una dispersión violenta del fluido interior , una onda de presión y proyectiles. Explosión. Equilibrado en un tiempo muy corto de una masa de g ases en expansión contra la atmósfera que la rodea. Si la ener gía necesaria para la expansión de los gases procede de una reacción química, se dice que la explosión


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es química. Por contra, cuando la energía procede de alguna otra fuente, se trata de una explosión física. En este segundo caso se requiere que la materia esté confinada, mientras que en el primero no es necesario. Flash-over. Generalización de un incendio de sólidos en un recinto confinado. Hombre patrón . Modelo teórico de la composición, masa, forma, dimensiones y función biológica de los ór ganos del cuerpo humano, teniendo en cuenta la edad, el sexo y los hábitos de vida. Incendio de charcos. En inglés pool fire. La acepción castellana charco, corresponde a «agua detenida en un hoyo o cavidad de la tierra o del piso» y la preposición de, «manifiesta de dónde son, vienen o salen las c osas». Se aplica combustión estacionaria con llama de difusión de un líquido en un recinto descubierto de dimensiones (extensión) dadas. Líquido volátil. Se designa como tales los líquidos cuyo punto de ebullición normal es superior a 20 oC e inferior a 65 oC. Llamarada. En la literatura anglosajona flash fire. Llama progresi va de difusión o premezcla con baja v elocidad de llama. No produce on da de presión. Modelo. Se entiende por tal al procedimiento matemático que permite simular la evolución de las variables de estado y demás propiedades de un sistema durante el desarrollo de un fenómeno físico o químico. Poder emisivo. Flujo de energía radiante emitido por un elemento de superficie, que depende básicamente de la temperatura alcanzada por el mismo (ley de Stefan-Boltzmann) y de su composición y estado (emitancia). Proyectiles. Se entiende como tal cualquier fragmento sólido que proceda de las inmediaciones del punto en el que se ha producido una explosión y que esté dotado de gran cantidad de movimiento. En función de su origen, se divide a los pro yectiles en primarios, cuando proceden de estruc turas en inmediato contacto con la masa explosiva (como en el caso de estallidos), y secundarios, cuando proceden de estructuras cercanas a la zona de la explosión que han sido fracturadas por la onda de sobrepresión,como en el caso de una explosión no confinada. Radiación térmica. Ondas electromagnéticas (correspondientes a la banda de longitudes de onda entre 0,1 y 1.000 m), originada por las sustancias a alta temperatura (y en particular , por los productos de comb ustión), que pueden afectar perjudicialmente a seres vivos e instalaciones a distancia. Riesgo. Referido a un accidente, se define como la contingencia de sus consecuencias (o daño). Tiene carácter cuantitativo, siendo su expresión más generalizada el producto de la probabilidad de ocurrencia del accidente considerado (absoluta o referida a un periodo de tiempo determinad o) por las consecuencias esperadas. Toxicidad. Capacidad de una sustancia para causar efectos adv ersos en los organismos vivos.


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UVCE. Acrónimo de la e xpresión inglesa, unconfined vapour cloud e xplosion. Deflagración explosiva de una nube de g as inflamable que se h alla en un espacio amplio, cuya onda de presión alcanza una sobrepres ión máxima del orden de 1 bar en la zona de ignición. Velocidad de comb ustión. Velocidad de consumo del comb ustible en una llama estacionaria, función de la velocidad de las reacciones químicas de combustión. Velocidad de llama. Velocidad de avance del frente de llama en una llama que se propaga o progresa. Zona definida de influencia (zona def inida o zona de influencia ). La zona abarcada por el radio (o envolvente en su caso), que delimita los alcances de los v alores umbrales del riesgo en el caso de producirse la situación de accidente más desf avorable basándose en los Estudios de Se guridad y Análisis Cuantitativo del Riesgo (en su caso).

2.2. EXPLOSIONES CON EFECTO «BLEVE» Un caso de e xplosión especialmente dramático, por sus consecuenc ias, es el que se denomina BLEVE (boiling liquid expanding vapour explosion en la literatura anglosajona), acrónimo que se ha aceptado internacionalment e en el mundo de la seguridad industrial. Tal término se acuñó cuando se sabí a poco acerca del fenómeno en cuya descripción se incluyó, a veces, la evolución incendiaria y explosiva posterior que tiene lug ar cuando están implicados líqui dos inflamables. Conviene separar el fenómeno BLEVE de su e volución posterior. Para ello basta aducir que el BLEVE puede producirse con agua y otros líquidos no inflamables. Hecha tal aclaración podemos abordar la definición del fenómeno que nos ocupa. Se trata de la explosión mecánica de un recipiente por evaporación súbita y masiva (con aumento de volumen de unos cientos de veces) sobrecalentado (situación de equilibrio líquido-v apor metaestable) al sufrir una disminución brusca de su presión y dando lug ar a una onda de sobrepresión m uy potente. Existen descripciones muy buenas del BLEVE, 13, 15, 16, 42 a las que remitimos al lector. Resumiremos aquí que las condiciones, para que se dé este tipo de explosión, que son: a) Líquido (en equilibrio con su v apor) a presión superior a la atmosférica y a temperatura superior a la que corresponde al equilibrio líquido-vapor a presión atmosférica. b) Despresurización brusca. Puede ser por f allo del recipiente ( a causa del debilitamiento producido por un incendio e xterior, a causa de im pacto, etc.), por apertura de un disco de ruptura o válvula de seguridad con tara o caudal (excesivo) erróneos; por dilatación de f ase líquida única 8, etc. c) Que el grado de sobrecalentamiento en la situación despresurizada (suele ser presión atmosférica) sea suf iciente para que se produzca el fenóme-


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no, definido por Reid 15, de nucleación espontánea (formación súbita y simultánea de burbujas en toda la masa del líquido). Si el sobr ecalentamiento no es suficiente se producirá una evaporación importante pero no el fenómeno BLEVE. Se ha descrito la nucleación espontánea como «la formación de 106 núcleos por mm3 en 1 milisegundo». Se han postulado las condiciones, sobre el diagrama presión-temp eratura (Figura 2.2), en que las condiciones finales sean tales que el sobrecalentamiento, resultante de la despresurización, sea suficiente para genera r un BLEVE. Reid 15 sitúa, en dicho diagrama, una línea de sobrecalentamiento crítico que separa la nucleación limitada (generalmente en las cercanías de la pared) de la nucleación espontánea (súbita y masiva) mencionada antes. Este autor postula que tal línea es la recta tangente a la curv a de equilibrio en el punto crítico. Mañas y otros 16 han generalizado tal planteamiento a 46 productos que pueden dar lugar a explosiones BLEVE aunque quedando a e xpensas de confirmaciones experimentales. Ello no obstante, es conveniente incluir aqu í la Tabla 2.3 procedente de este último trabajo. En ella: t0 es la temperatura por debajo de la cual no puede producirse BLE VE; por encima sí. P0 es la presión (inicial) de equilibrio líquido vapor que corresponde a t0.

Figura 2.2. Diagrama de equilibrio P-t en que se muestra el efecto BLEVE. A) Condiciones iniciales en que una despresurización no puede producir BLEVE; B) Condiciones iniciales en que una despresurización súbita puede producir BLEVE.


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Tabla 2.3. Condiciones esenciales de temperatura y presión en equilibrio por encima de las cuales (las dos) se puede producir efecto BLEVE si hay despresurización súbita 16. Sustancia Ácido clorhídrico Ácido sulfhídrico Aire líquido (criogénico) Agua Amoníaco Anhídrido carbónico Argón Bromuro de metilo 1,2 butadieno 1,3 butadieno Iso-butano n-butano Butano comercial (mezcla A, AO) l-buteno Iso-buteno 2-cis-buteno 2 trans-buteno Ciclopropano Cloro Cloruro de etilo Cloruro de metilo Cloruro de vinilo Dicloro difluormetano (R12) Dimetilamina Dióxido de azufre Dióxido de nitrógeno Etano Etilamina Etileno Fosgeno Freón 13 (R13) Freón 23 (R23) Hidrógeno Mercaptanmetílico Metano Metilamina Monoclorodifluormetano (R22) Nitrógeno Óxido de etileno Óxido de metilo Óxígeno Propano Propano comercial (mezcla C) Propileno Protóxido de nitrógeno Trimetilamina

t0 (oC) –1,97 36,52 –164,91 285,89 73,02 –8,89 –150,64 112,43 109,78 52,62 71,05 94,22 78,53 81,19 79,99 94,53 90,56 59,43 71,65 115,82 76,31 86,47 51,41 102,34 76,02 114,4 –19,38 117,92 38,48 111,61 –18,56 –18,96 –248,16 122,61 –117,77 95,55 40,07 –169,73 123,60 65,96 –146,88 37,26 41,70 32,76 –13,22 93,31

P0 (atm man) 23,81 25,54 9,91 67,61 33,86 22,06 13,11 14,36 12,92 12,04 10,00 10,17 10,69 11,15 11,10 11,42 11,77 15,39 21,71 14,92 19,03 15,74 11,39 15,33 21,64 31,89 13,47 16,28 14,12 16,17 10,91 13,83 2,39 20,78 12,43 21,77 13,99 8,90 20,83 15,17 13,71 11,76 11,70 12,76 20,79 11,32


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Las consecuencias de la explosión BLEVE por efecto de su golpe potentísimo de sobrepresión son las siguientes: a) Rotura del recipiente en pedazos que se proyectan en el espacio a distancias de hasta centenares de metros. Estos pro yectiles pueden ar rastrar consigo partes del líquido. b) Proyección expansiva del vapor que arrastra gotículas de líquido en forma de niebla. En la Tabla 9.5 se recoge una reseña de 48 accidentes, originados en explosiones BLEVE, que dan idea de la magnitud de sus efectos y conse cuencias. Con referencia a la Tabla 2.3 cabe indicar las dos precauciones más importantes que se pueden tomar para pre venir el BLEVE en lo que se refiere a las condiciones del líquido contenido en un recipiente 16: a) No sobrepasar t0. Elegir las condiciones de almacenamiento (situación normal) y de refrigeración (ante incendio circundante y mediant e agua rociada o pulverizada) del recipiente. Lo primero no siempre es posible por requerimientos de proceso o de almacenamiento. b) No sobrepasar P0. Ello se consigue tarando las válvulas de se guridad o los discos de ruptura a una presión de consigna por debajo de P0. Se prefiere el empleo de válvulas de seguridad porque cerrarán una vez que la presión disminuya significativamente. Esta prevención, mediante limitación de la presión de consigna, no siempre es viable por requeri miento del proceso, del almacenamiento o del transporte. En tales casos se ha de recurrir a otras precauciones. Otras precauciones 14 17 son: c) Controlar el grado de llenado máximo del recipiente para que no pueda darse una situación en que, estando lleno solamente de líquido, la dilatación de éste determine la rotura inicial de aquél. d) Proteger los recipientes contra impactos (choques, proyectiles procedentes de otras explosiones, golpes en vuelcos, etc.). e) Vaciado de fase líquida del recipiente a otro. f) Aislamiento térmico del recipiente para retrasar el calentami ento de su contenido por un incendio en su entorno. g) Cubeto de retención con suelo inclinado para alejar un e ventual incendio exterior de líquido de las inmediaciones del recipiente con riesgo de BLEVE. h) Presencia, en el líquido, de medios que e viten o retrasen la nu cleación espontánea (mallas metálicas, geles, etc.): se han probado v arios pero ninguno completamente satisfactorio.


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2.3. FISICOQUÍMICA DEL FUEGO Y DE LAS EXPLOSIONES Anteriormente, en el apartado 2.1.1, se ha esbozado el panorama de las reacciones de oxidación y, de entre ellas, las de combustión. Para el propósito de texto presente conviene acotar aún más el campo: reacciones de combustión con el aire como comburente. Tal enfoque cubre la inmensa mayoría de los fuegos y explosiones que pueden presentarse accidentalmente. La v ariedad de los tipos de éstos se basará en la naturaleza (hidrocarb uros, gases elementales, plásticos, harinas, metales, etc.) y en el estado físico de agregación (sólidos, compactos o pulverulentos, líquidos, vapores o g ases) de los comb ustibles. Solamente cabe comentar sobre la naturaleza del comburente la presencia (79%) del nitrógeno en el aire donde actúa como diluyente e inertizante, relativamente, del oxígeno; ello cuando se compara con las combustiones en oxígeno puro. Los com bustibles en aire tienen un tono exotérmico elevado por lo que determinan temperaturas superiores a 800 oC, así como la emisión de g ases de combustión muy calientes y de radiaciones. En su momento se vio que la comb ustión puede presentar tres modalidades básicas y dependientes del estado físico de agregación: a) Sólidos compactos: en brasa; los vapores generados en su pirólisis. b) Líquidos: los vapores generados en su evaporación. c) Gases, polvos en suspensión y vapores (éstos procedentes de la pirólisis de sólidos o de la evaporación de líquidos): en fase gaseosa y con llama. La Figura 2.3 7 esquematiza muy bien las dos modalidades básicas de la combustión en aire. La misma fuente indica que aproximadamente dos tercios de la energía liberada en la comb ustión con llama se emite en f orma de calor sensible y una tercera parte en forma de energía radiante. La Figura 2.4 7 representa las condiciones necesarias para que se produzcan dichas d os modalidades: el tetraedro del fue go en la combustión con llama y el triá ngulo de fuego en la comb ustión en brasa. La consideración de tales condicione s tienen gran importancia, como se verá más adelante, ya que los medios para e xtinción basan su acción en la eliminación de uno o v arios de ellos. Conviene aclarar que donde se indica «temperatura» se hace referencia a la «ener gía de activación» requerida para iniciar las reacciones de combustión. Existen dos mecanismos para iniciación y sustentación de las reacciones de combustión con llama 8: a) Iniciación y sustentación por reacciones en cadena: supone una energía de activación del orden de 3-10 kcal/mol (más fáciles de inicia r), reacciones mediante especies acti vas radicales y un tono isotérmico bajo. Predomina en condiciones de temperaturas y presiones bajas. b) Iniciación y sustentación por efecto térmico: supone una ener gía de activación del orden de 30-50 kcal/mol, reacciones moleculares y un


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Figura 2.3. Modalidades básicas de combustión 7.

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tono exotérmico elevado. Predomina, en condiciones de temperaturas y presiones relativamente elevadas, cuando el balance de calor s upone acumulación del mismo en la masa reactante con aumento de su temperatura. Los dos mecanismos son coe xistentes aunque se den los predomini os que se han indicado. En la e volución posible de una comb ustión cabe considerar dos etapas: a) Inflamación: paso de la condición de apagado a la de encendido, según los requisitos indicados en la Figura 1.6 y en las modalidades de la Figura 2.4. La condición de encendido origina una combustión deflagrante o deflagración. La deflagración supone el a vance de un frent e de combustión, en el seno de la mezcla reactante, a velocidad subsón ica (< 340 m/s) y en condición isobárica o con el desarrollo de presi ones o sobrepresiones moderadas aunque puedan ser moderadamente destru ctivas. Anticipamos aquí que el incendio o e xplosión deflagrante s son extinguibles. En el proceso de inflamación coe xisten los mecani smos de reacciones en cadena y de efecto térmico.

Figura 2.4. Condiciones para las dos modalidades básicas de combustión 7.


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b) Ignición: paso del incendio o explosión deflagrante a la explosión detonante. Ésta se caracteríza por el a vance el frente de comb ustión, y de la onda de presión o sobrepresión asociada al mismo, a velocidad supersónica (> 340 m/s). Dicha onda es muy potente y de efectos destru ctivos. En el proceso de detonación predomina el mecanismo de efecto térmico. También cabe anticipar aquí que la explosión detonante es inextinguible. Es interesante aquí citar ciertos órdenes de magnitud de las pr esiones y sobrepresiones desarrolladas en las e xplosiones 7. Las deflagraciones de mezclas estequiométricas de aire con g as inflamable, originan presiones máxi mas de unas 8 veces la presión inicial de la mezcla. En sistemas oxígeno-g as inflamable tal incremento puede llegar a las 20 veces. Las presiones máximas en las detonaciones correspondientes duplican los v alores anteriores y las de las o ndas reflejadas de estas últimas vuelv en a duplicar las presiones alcanzadas (por conservación de energía: E1 ; E2; P1V1 ; P2V2; como V2 << V1, es decir se produce una compresión, entonces P2 >> P1, lo que se conoce como fenómeno de «acumulación»). (Es conveniente citar aquí las páginas 26-51 a 26-70 en 44).

2.3.1. Inflamación e ignición por reacciones en cadena Tratamos de profundizar aquí el mecanismo de la oxidación mediante reacciones en cadena 8. Los fenómenos que constituyen las reacciones en cadena son de i niciación, propagación, ramificación y terminación de las cadenas. Estos fenómenos pueden tener lug ar de diferentes maneras e incluyen especies molec ulares (M), atómicas (A) y radicales (R) que, a su vez, pueden ser activas(*) inactivas(*) o transmisoras(*) en relación con su cometido en la cadena. La iniciación de la cadena tiene lug ar cuando, a partir de espec ies inactivas o portadoras, se producen especies acti vas o bien se añaden éstas directamente al medio reaccionante. Las reacciones de iniciación, en que se producen especies activas, son endotérmicas, ya que suelen suponer la rotura de enlaces en las especies reactantes. Pueden tener lugar a partir de una o más especies. Así, por ejemplo: M → 2R*

(40)

Ml + M2 → R*l + R2

(41)

0

(42)

0

(43)

M → 2R* M 1 + M2 → R1* + R2

etcétera. Estas reacciones pueden realizarse por excitación térmica, fotoquímica, etc., que suponen formas de aportar las energías de activación o endotermia correspondientes.


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La iniciación normal se produce a partir de especies moleculare s inactivas. Se ha incluido aquí también la iniciación de especies molecular es portadoras Mo que tiene lugar, como se verá, en la ramificación degenerada dando lugar al establecimiento de nuevas cadenas. La propagación de la cadena entraña reacciones en las que entra n y se producen especies activas siendo igual el número de elementos acti vos reactantes al número de elementos resultantes. Esto último indica que se trata de una propagación mediante cadenas lineales. Por ejemplo: R• + Ml r M2 + M2•

(44)

R• + Ml r M2 + A•

(45)

Para que la cadena se propague más allá de un solo paso,tiene que haber un acoplamiento secuencial entre varias de estas reacciones. Por ejemplo: Rl• + Ml r M2 + M2• R2• + M3 r M4 + Rl•

(46)

La ramificación de las cadenas implica también reacciones en las que intervienen y resultan especies acti vas pero, en este caso, el número de elementos activos resultante deberá ser mayor que el de los originarios. Esto puede tener lugar por dos vías. La ramificación ordinaria implica reacciones semejantes a las d e propagación pero con la particularidad de que en ellas resultan, directamente, más especies activas de las que entran. Así, por ejemplo: Al• + M r A2• + R•

(47)

Rl• + M1 r M2 + 2R2• + A•

(48)

La ramif icación de generada tiene lug ar mediante especies interm edias transmisoras que en sí son inacti vas pero, a partir de las cuale s, se producen reacciones de iniciación con mayor f acilidad (menores reque rimientos energéticos) que partiendo de las especies inactivas originarias. Así este tipo de ramificación implica el acoplamiento de una reacción de propagación o de ramificación ordinaria, que dé lug ar a especies transmisora s, con una iniciación, a partir de éstas, como las vistas en las ecuaciones (42) y (43). Por ejemplo: R1• + M1 r Mo + R2• Mo + M2 r R3• + R

(49)


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La terminación de las cadenas tiene lug ar mediante reacciones e n las que disminuye el número de elementos activos. Son reacciones exotérmicas que requieren, en la mayor parte de los casos, un choque triple para eliminar el calor producido. Tal choque puede tener lug ar con la pared del recipi ente (terminación heterogénea), o con una especie presente en el medio (terminación homogénea), que actuará como inhibidor de la reacción global en cadena. Ejemplos: A• + R1• + (M) r R2 + (M)

(50)

A• + R + (M) r M1 + (M)

(51)

A + Ml + (M) r M2 + R

(52)

En el caso de que, dentro del proceso global, tenga lugar la ramificación degenerada hay que tener en cuenta que las reacciones, del tipo que sean, que reiteren especies intermedias del medio reaccionante también tendr án, en cierta medida, el carácter de reacciones de terminación, ya que evitan la ramificación degenerada. Así será, por ejemplo: Mo + M1 r M2

(53)

Hasta ahora se ha considerado que los procesos individuales integran uno global en que cada cadena se propaga por sí misma sin interferencia de otras cadenas. Ello supone que las velocidades de ramificación y terminación sean proporcionales a la concentración de las especies (acti vas y transmisoras) que intervienen y que se forman durante la reacción en cadena. No obstante, existen casos en que la ramificación y terminación de cadenas tiene lug ar mediante procesos cuadráticos (introducen un término con la concentración al cuadrado en las expresiones de las velocidades de reacción respectivas) que incluyen reacciones entre los mismos radicales libres o entre éstos y moléculas de algún producto intermedio, procedentes de diversas cadenas. Así se da el fenómeno de interacción entre cadenas. Cuando no hay una interacción, la expresión de la velocidad de variación de concentración de las especies activas es: r* =

dn* = r i + ( k r - k t )n* dT

(54)

donde: r*= velocidad de formación de especies activas (moles/tiempo volumen). ri = velocidad de las reacciones de iniciación (moles/tiempo volumen). kr = constante de velocidad de las reacciones de ramificación. kt = constante de velocidad de las reacciones de terminación. n*= concentración de especies activas.


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y donde la propagación supone más que el mantenimiento de la citada concentración. Cuando hay una interacción entre cadenas, la expresión es: r* = ri + (kr - kt)n* + kc (n*)2

(55)

con el término cuadrático correspondiente, y donde kc es la constante de v elocidad de las interacciones. El término cuadrático va afectado del signo positivo en el caso de interacción positiva entre cadenas, que tiene lugar cuando las colisiones binarias entre radicales originan ramif icación adicion al favoreciendo así el avance de la reacción en cadena. Tal ramificación puede deberse a la conversión, por efecto de las colisiones citadas, de radicales inactivos en otros activos. El signo ne gativo tiene sentido en el caso de interacció n negativa entre cadenas, que ocurre cuando las colisiones binarias, entre radicales de diferentes cadenas, originan una desaparición por recombinación de las especies activas. Esto origina una vía adicional de terminación, por colisiones binarias, que frena el avance de la reacción en cadena. La reacción global en cadena involucra la coexistencia de muchas reacciones de los tipos antes mencionados. Las reacciones homogéneas estarán relacionadas con el v olumen y las heterogéneas con la superf icie (casi siemp re de la pared). La e volución del proceso global está condicionada por la compet encia (velocidades de reacción y vida media de las especies activas) entre los múltiples y variados procesos concomitantes. A su vez, dicha competencia estará configurada por las condiciones de operación (temperatura, presión, concentraciones, dimensiones y paredes del recinto, etc.) y la natur aleza de las especies inicialmente presentes (reactantes, inertes, inhibidores, aceleradores, etc.). Así, pues, se conjuga gran cantidad de v ariables (espe cies, reacciones y condiciones) que hacen del estudio de estos procesos u n verdadero caleidoscopio. (Para la ampliación del presente apartado puede consultarse la referencia 8 y la bibliografía que allí se cita). La inflamación y la ignición por reacción en cadena dan lug ar al fenómeno denominado ignición isotérmica, ya que no se produce aumento de la temperatura en la masa reaccionante. En este caso, la autoaceleración d e la velocidad del proceso global se debe al predominio de los procesos de ini ciación, propagación y ramif icación sobre los de terminación. La v elocidad global se acrecienta por multiplicación del contenido en especies activas, del medio reaccionante, por efecto de los citados procesos de propagación y ramificación, cuyas velocidades estarán controladas por la presión y las concentrac iones pero no serán afectadas por la temperatura ya que ésta permanece constante. Son necesarios aquí los procesos de ramificación, y muy vigorosos además. La Figura 2.5. esquematiza las reacciones en cadena en las combustiones de hidrógeno, metano e hidrocarburos superiores 8.


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Figura 2.5. Esquemas de reacciones en cadena en las combustiones de hidrógeno, metano e hidrocarburos superiores. Símbolos: O r = iniciación a partir de especies moleculares; * = especies activas; o = especies transmisoras; r O = terminación homogénea (fase vapor); r • = terminación heterogénea 8.


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2.3.2. Ignición térmica. Condiciones de ignición La ignición térmica se establece cuando el balance de calor arr oja una acumulación tal que la temperatura de la masa g aseosa va aumentando hasta alcanzar un valor crítico. Este valor será el que corresponda a la velocidad crítica del proceso global de combustión. Es la incidencia de la temperatura, sobre las velocidades de los procesos individuales (si los hay) o sobre la del proceso global, la que determina aquí la autoaceleración. Por ello no es ne cesaria la presencia de fenómenos de ramificación ni tampoco la reacción en cadena. Así, la ignición térmica puede comprender reacciones en cadena o solamente moleculares. En el primer caso, el aumento de la temperatura determina rá también, aparte del aumento de v elocidad, el predominio de procesos anter iormente citados pero ahora como efecto y no como causa de la ignición. El fenómeno de la ignición no es e xclusivo de la comb ustión ya que otros tipos de reacciones pueden sufrir la autoaceleración que supone tal fenómeno. Al objeto de comprender el mecanismo del paso de la etapa de in ducción a la detonación se va a considerar un balance de calor en el medio reaccionante 8. La expresión analítica de este balance es:

q A = qG - q E

(56)

donde: qA : es el calor acumulado, en una determinada masa de fluido, por unidad de tiempo. qG : es el calor generado, en dicha masa, por unidad de tiempo. qE : es el caudal de calor o calor eliminado, ya que realmente lo pierde el sistema, debido al flujo de los fluidos, si lo hubiere, y a las pérdidas de calor en el reactor. En un fuego abierto: hacia el entorno. El calor acumulado se manif iesta como un aumento del calor sens ible modificando así la temperatura de la masa de fluido. Esta acumula ción de calor viene dada por:

qA= m C p G T m

(57)

donde δ Tm es el aumento de temperatura de la masa reaccionante; m la masa y Cp el calor específico. El calor generado, por unidad de tiempo, en el seno de la masa reaccionante depende de la velocidad de reacción y viene dado por:

qG = Q r

(58)


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donde Q es el calor de reacción a la temperatura Tm y r es la velocidad de reacción, que, a su v ez, es función de la concentración de los reactan tes y de la temperatura: r = f (c,T m )

(59)

Admitiendo la ecuación de Arrhenius, resulta para la expresión de la velocidad de reacción, evidentemente irreversible: (60)

×

Para una mezcla y concentración instantánea dadas, (58) se obtiene:

q G = ae

b Tm

combinando (6 0) y

(61)

El calor eliminado por unidad de tiempo, desde una masa reaccionante que se encuentra a una temperatura Tm dada, hacia el exterior del sistema viene dado por la expresión conocida que proporciona el caudal de transmisión de calor a través de la resistencia ofrecida por la masa del fluido e im pulsado por una diferencia de temperatura:

Q E = hc S( T m - T p )

(62)

siendo h’ el coeficiente individual de transmisión del calor; S la superficie de transmisión y Tp la temperatura de la pared. Para un reactor, una mezcla y una temperatura instantánea de par ed dados se obtiene:

qE = c T m - d

(63)

donde c y d son dos constantes. En la Figura 2.6 se han representado valores de qG (ecuación (61), qE (ecuación (63) y qA (ecuación (65) frente a la temperatura, para el caso de que haya tangencia entre las curvas. Este es el caso que interesa desde el punto de vista de la ignición térmica espontánea. El punto de tangencia determina dos dominios en lo que se ref iere a la evolución del sistema reaccionante. Por debajo de Tmi hay reacción deflagrante a temperatura creciente. El sistema e voluciona hasta alcanzar Tmi y la tangencia de las dos curv as. Aquí el calor acumulado se anula y la reacción prosigue en condiciones estacionarias. Por encima de Tmi la reacción sufre el


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Figura 2.6. Balance de calor en la ignición térmica 8 Gráfica de Semenov.

fenómeno de la ignición térmica espontánea ya que el sistema re accionante, por acumulación positiva de calor y el incremento subsiguiente de la temperatura, tiende a alejarse del punto de tangencia en el sentido d e las temperaturas crecientes. Se gún lo anterior , el punto de tangencia es se miestable ya que es estable hacia el lado de las temperaturas inferiores. Así Tmi es la temperatura de ignición espontánea que corresponde al sistema reaccionante, al reactor y a la temperatura de pared o del entorno considerados. Una mezcla explosiva que se lle ve a una temperatura situada en la zona pos terior a Tmi tardará un tiempo dado, y lógicamente dependiente de aquella tem peratura, en pasar de la deflagración a la detonación; este tiempo recibe el nombre de lapso de ignición. La medida Tmi es muy difícil debido a la inestabilidad con que transcurre la reacción. Por ello, y por similitud con def iniciones anteriores que suponían la mezcla de comb ustible y comb urente procedentes de corrientes separadamente precalentadas, Dixon definió la temperatura de ignición rápida como aquella en la que el lapso de ignición es de 0,5 se g. De esta f orma conseguía normalizar la reseña de datos experimentales.


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Posteriormente Semenov, basándose en los balances de calor y en las ecuaciones cinéticas (lle vando adelante los razonamientos arriba es bozados), así como en consideraciones derivadas de la forma y disposición del entorno o del reactor, ha establecido la relación teórica entre la temperatura y el lapso de ignición a presión constante. Esta relación es de la forma:

G T = ke

k' Tmi

(64)

que, mediante la aplicación de logaritmos, queda:

§ 1 · log G T = A¨¨ ¸¸ + log B © Tmi ¹

(65)

siendo A y B dos constantes. Es interesante resaltar el hecho de que la constante A está relacionada con la ener gía de activación de la reacción, en la forma: A = k EA

(66)

La aportación de Semeno v es importante, entre otras muchas razon es, por el hecho de eliminar la necesidad de referirse a un valor concreto del lapso (0,5 seg), ya que cabe determinar la relación e xistente entre éste y la te mperatura inicial de la masa gaseosa reaccionante. Otro aspecto interesante del fenómeno que nos ocupa es del de l os límites de ignición. La presencia de una mayor o menor cantidad de combustible en la mezcla (concentración) determina también el que teng a lugar o no, la ignición de la misma. Resulta sencillo comprender que una concentración muy baja, respecto de la estequiométrica, de cualquiera de los reactantes (combustible o comburente) limitará, por consunción, la cantidad de calor generado. Ello supone que el calor acumulado llegue a ser negativo con lo que la reacción, iniciada por el procedimiento que sea, resulte siempre autodecelerada no teniendo l ugar la ignición. Haciendo referencia a la concentración de comb ustible, se definen un límite inferior y un límite superior entre los cuales es posible la ignición.

2.3.3. Influencia del entorno sobre el fuego y las explosiones El fuego y las explosiones necesitan para su iniciación las con diciones que se han visto anteriormente (Figura 2.4 y te xto conexo a la misma). El desarrollo de estos fenómenos accidentales depende mucho del entorno e n que tienen lugar. Así, es muy distinta la evolución de un incendio según tenga lugar en un


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recinto cerrado o en el aire libre. Las diferencias más importa ntes entre ambos tipos de ámbitos son: a) Aire libre: mayor v entilación (aportación de aire para la comb ustión); mayor dispersión del calor de comb ustión (menor realimentación energética a la reacción); mayor dispersión de los productos de combustión y mayor dispersión de la posible onda de sobrepresión en el espacio. b) Recinto confinado: combustión con menor ab undancia del oxígeno del aire (posibilidad de formación —a temperaturas superiores a 650 oC— y/o concentración de gases asfixiantes —CO2, N2, etc.—, tóxicos —CO, vapores orgánicos de pirólisis y otras procedencias, etc.— o inflamables y explosivos —CO, H2, etc.—); mayor concentración del calor de combustión (mayor realimentación energética que estimula la reacción combustiva); y menor dispersión de las ondas explosivas de sobrepresión. El hecho e xperimental de que, en la mayor parte de los casos, una misma mezcla explosiva sea capaz de deflagrar o detonar , así como las teorías de vigencia actual sobre e xplosiones térmicas y reacciones en cadena , demuestran el que sean las condiciones exteriores, completamente independientes de la naturaleza de la mezcla, las que imponen una u otra forma de e xplosión. De esta forma, cualquier intento de comprender la naturaleza de estos fe nómenos, e igualmente los trabajos de in vestigación, han de tener en cuenta la influencia de factores externos (dimensiones, características del reactor, estado y naturaleza de las paredes, forma de iniciar la e xplosión, presencia de sustancias ajenas en el medio reaccionante, etcétera). La explosión detonante suele nacer de una deflagración autoacel erada determinando esta última un periodo de inducción o predetonación. Precisamente esta etapa deflagrante es, más que la detonación supersónica, la que está influenciada por los f actores externos anteriormente considerados . La comb ustión deflagrante puede iniciarse de muy diferentes maneras (cal entamiento de toda la masa g aseosa, calentamiento local mediante llamas, chispas, superficies calientes, etc.), dependiendo de dichos factores el que se c onvierta en detonación (paso que denominaremos ignición) o que siga su curso subsónico. Entre las formas de conferir la ener gía de activación a una mez cla gaseosa inflamable (otras se acaban de citar) está la compresión súbita de la misma. Este es el mecanismo de inflamación-detonación que apro vechan los motores diesel y que cabe intuir en las e xplosiones que tienen lug ar en recintos cerrados. En los espacios abiertos también ocurre, de forma menos fác il de intuir , cuando el frente de llama y onda encuentra obstáculos producién dose un efecto de acumulación. Cuando una mezcla de g as combustible y aire se inflama, la llama se propag a inicialmente a una v elocidad inferior a la del sonido, produciéndose una deflagración. Los productos de combustión resultantes ocupan un volumen que depende básicamente de su temperatura y que oscila entre 5 y


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15 v eces el v olumen de la mezcla inicial de comb ustible y comb urente. Al avanzar la llama, los productos de la combustión actúan como un émbolo, empujando los gases no quemados y acelerándolos por delante de la misma. Al aire libre, en una zona despejada, se produce este fenómeno sin aum ento considerable de presión. Por contra, si la progresión encuentra obstá culos, al aumentar la resistencia al a vance, los gases no quemados se comp rimen, provocando un recalentamiento de los mismos y con él un incremento de velocidad de propagación de la onda de presión (que es proporcional a la raíz cuadrada de su temperatura absoluta). Esto hace aumentar progresi vamente la velocidad de la llama (y en consecuencia el calentamiento de lo s g ases) pudiendo alcanzarse una temperatura a la que se inflama la mezcla restante, produciendo una combustión extraordinariamente rápida que se propaga a velocidad superior a la del sonido, o detonación. Aunque el conf inamiento de la mezcla no sea suf iciente para causar una detonación, el efecto d e compresión producido por los obstáculos, denominado acumulación de presión, aumenta la velocidad de reacción y las sobrepresiones; no en el punto de i gnición sino en la zona rodeada de obstáculos «confinada» más alejada.

2.3.4. Incendios de sólidos en recintos cerrados Se trata de un caso especial de mucho interés en los recintos para almacenamiento de sólidos o en los incendios domésticos. Incluye los fenómenos de generalización ( Flash-over) y de comb ustión súbita de g ases ( backdraught o backdraft), que son bien conocidos por los cuerpos de bomberos. En el presente apartado se definen los incendios en recintos co nfinados como los que tienen lugar dentro de espacios cerrados 12. En principio, se piensa que este tipo de incendios tiene lugar en el interior de habitaciones de edificios, aunque también pueden hacer referencia a otros recintos como lo s existentes en el interior de v ehículos de transporte, buques, aviones, trenes, almacenes y otros similares. Los incendios en recintos confinados se consideran, con frecuencia, en términos de sus etapas de desarrollo, que son las que se enumeran a continuación: 1. 2. 3. 4. 5.

Inflamación. Crecimiento. Generalización (flash-over). Incendio pleno. Decaimiento.

A pesar de que muchos incendios pueden no se guir tal idealizaci ón, ésta proporciona un marco útil para la discusión de los incendios en espacios confinados. Todos los incendios incluyen una etapa de inflamación aunque, después


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de la misma, pueden no crecer o pueden verse afectados por actividades de supresión, manuales o automáticas, antes de continuar con las etapas enumeradas anteriormente.

Definiciones de las etapas de incendio • Inflamación. Periodo durante el cual se inicia el incendio. • Crecimiento. Después de producirse la inflamación, el fue go crece inicialmente en función del propio comb ustible con influencia nula o muy escasa del recinto. El incendio puede describirse en términos d e la generación de energía y de los productos de comb ustión. En el apartado 2.3.2 se recoge una discusión sobre la generación de ener gía y v elocidad de combustión. En el caso de que existan combustible y oxígeno suficientes, el fuego continuará creciendo dando lugar a un aumento de la temperatura del recinto. Los incendios con oxígeno suficiente para la combustión se denominan incendios controlados por el combustible (defecto de combustible limitante). • Generalización. Se define habitualmente como la transición desde un incendio creciente hasta alcanzarse un incendio completamente generalizado, en el que todos los elementos comb ustibles del recinto se en cuentran ardiendo. Durante esta transición se producen cambios rápidos e n el medio presente en el interior del recinto. La generalización no es un término preciso, pudiéndose encontrar definiciones diversas en la literatura al respecto, la mayoría de las cuales se basan en la temperatura a la que la radiación desde los gases calientes del interior del recinto provocan la ignición de todo el contenido comb ustible. Se han asociado temperat uras de entre 300 oC y 650 oC con el disparo de la generalización, aunque con mayor frecuencia se emplean temperaturas de 500 oC a 600 oC. La inflamación del comb ustible no quemado presente en los g ases calientes del fuego, la aparición de llamas en las aberturas de un recinto, o la inflamación de todo el comb ustible contenido en el establecimiento, en realidad pueden ser fenómenos diferentes. Esto es lo que en terminología anglosajona se denomina flash-over. • Incendio pleno . Durante esta etapa, la emisión de calor es máxima. Frecuentemente, en dicha etapa, se piroliza más combustible que el que pueda quemarse con el oxígeno disponible en el recinto. En este caso se dice que el fuego está controlado por la ventilación (defecto de aire controlante). En el caso en el que el recinto presente aberturas, el combustible no quemado abandonará el recinto a través de dichas aberturas en forma de flujo gaseoso, pudiendo quemarse en el exterior. Durante la etapa de incendio pleno, el medio existente en el interior del recinto tiene una influencia importante sobre la velocidad de pirólisis de los objetos que se estén quema ndo. Dada la


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gran cantidad de gases de pirólisis, inflamables aunque no lo hacen por defecto de oxígeno, en un recinto muy cerrado, si se produce la ape rtura, en un momento dado (por ejemplo, la apertura de una puerta para proceder a la extinción), se puede provocar una llamarada súbita por comb ustión súbita, incluso explosiva, de los gases de pirólisis al ponerse en contacto con el aire que accede al recinto. En terminología anglosajona, este fenó meno se denomina backdraught o backdraft (llamarada debido a los huecos). • Decaimiento. Tiene lugar según se v a consumiendo el comb ustible y la velocidad de emisión de calor disminuye. El incendio puede pasar, en esta etapa, de ser controlado por la ventilación a serlo por el combustible de nuevo, tal y como sucedía en la etapa de crecimiento.

2.4. FISICOQUÍMICA DE LA EXTINCIÓN DE INCENDIOS Y EXPLOSIONES A lo largo del texto se verá que el empeño inicial de la se guridad industrial se dirige a la prevención de los accidentes. Ello no obstante, es necesario disponer de medios para que una v ez que, a pesar de la prevención, se haya iniciado un accidente se pueda realizar la limitación de sus efectos mediante defensa pasiva, así como su extinción, mediante defensa activa. Esta se concreta ahora en la defensa contra incendios (DCI) y en la defensa contra explosiones (DCE). La entraña de la e xtinción de incendios y e xplosiones radica en eliminar una, varias o todas las condiciones que se requieren para su ini ciación y desarrollo. Tales condiciones se han considerado anteriormente (Figura 2.4 y texto conexo). Ahora se v an a considerar los fundamentos de tales eli minaciones y posteriormente (en los apartados 15.2 y 15.4) se concretarán los medios disponibles para realizar las mismas.

2.4.1. Extinción por enfriamiento Ya se ha indicado que la condición «temperatura» de un fuego indica el nivel energético del mismo o, en otras palabras, la energía de acti vación disponible para e xcitar a la comb ustión más moléculas de comb ustible. En u n fue go en desarrollo tal ener gía de acti vación procede de la propia ener gía desarrollada por el carácter exotérmico de la combustión. Por ello se habla de realimentación energética de aquélla. Si del medio reaccionante se consigue re tirar energía se detendrá la realimentación citada y, con ello, el progreso de la combustión. Toda adición al fuego produce un efecto refrigerante en mayor o menor medida. Ello no obstante, hay que destacar el agua como medio e xtintor principal por refrigeración. Sus características más importantes a tales efectos son: a) abundancia, baratura y facilidad para aportación y aplicación; b) calores especí-


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ficos y latentes de e vaporación elevados (1 kcal/kg oC y unas 540 kcal/kg respectivamente): gran capacidad específica para retirar calor; c) evaporación a una temperatura convenientemente baja; d) ininflamabilidad. Por ell o es el medio más empleado en la DCI (véase apartado 15.11). En 7 se indica que su capacidad de extinción es de 0,75 m 3 (de fase gaseosa incendiada) por litro y minuto.

2.4.2. Extinción por retirada y/o dilución del oxígeno: sofocación Se trata aquí de eliminar o dif icultar el acceso de comb urente (oxígeno aéreo en la mayoría de los casos). Se puede conse guir mediante la aportación de gases inertes (no inflamables) como se v erá en los apartados 13.5 y 15.15: anhídrido carbónico, nitrógeno, hidrocarburos halogenados, etc. En los recintos cerrados se puede llegar a su inundación con tales gases. Esto es ef icaz aunque deban tenerse en cuenta riesgos subsidiario s de tal forma de prevención y e xtinción: a) atmósfera irrespirable; b) posibil idad de la formación de g ases tóxicos y/o inflamables en la comb ustión pobre en oxígeno.

2.4.3. Extinción por eliminación de combustible Partamos de la base de que la zona de comb ustión con llama se encuentra en la fase gaseosa que está en la cercanía de la interf ase, entre la fase condensada (líquida o sólida) que origina v apores combustibles y estos últ imos. Si se retira parte o toda la f ase condensada originadora y/o los v apores inflamables generados, se conseguirá extinguir el fuego. Puede conseguirse en dos maneras: a) Directa: eliminación de combustible. Por ejemplo: vaciado de un tanque o silo retirando la parte de combustible no incendiada; corte de una fuga de gas ardiendo, etc. b) Indirecta: interposición, entre el combustible y la zona g aseosa de reacción, de una capa o lámina de material no inflamable aislante: arena, ceniza, espuma (véase apartado 15.12), trochas cortafuegos en incendios fore stales, etc.

2.4.4. Extinción por inhibición de la llama Este método de extinción, que obviamente es aplicable sólo a la modalidad de combustión con llama, se basa en el ataque a las reacciones e n cadena que tienen lugar en la misma. Debemos hacer referencia aquí a lo e xplicado en el apartado 2.3.1 como introducción a los mecanismos de tales reacciones. Se trata de introducir, en el seno de las llamas, sustancias que ejerce n una catálisis negativa o inhibición f avoreciendo las reacciones de terminació n de cadenas mediante la combinación de aquéllas con las especies acti vas (*) y transmisoras (o). Para ello se emplean:


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a) Polvos (véase apartado 15.14) a base de aniones bicarbonato, carbonato, haluro o fosfatos y cationes alcalinos (Na o mejor K) o amonio. b) Hidrocarburos halogenados (véase apartado 15.15) que aportan flúor, cloro o bromo como inhibidores, aparte de su efecto sofocante.

2.5. EMISIONES INFLAMABLES O TÓXICAS Aunque esta materia es más propia del tema medioambiental,conviene aquí esbozarlo en cone xión con el riesgo de incendio y con los estud ios de riesgo que se verán más adelante.

2.5.1. Emisiones de gases o vapores La dispersión de un gas o vapor tiene lugar en la atmósfera dependiendo de: — Velocidad de emisión (expresada en términos de caudales, másico o volumétrico) que, a su vez, depende de la diferencia de presiones ( entre el interior y el exterior del sistema emisor) y del tamaño (diámetro) del orificio de fuga. — Concentración en la emisión de los componentes nocivos o inflamables. — Topografía natural y artificial del entorno en que se produce y difunde la emisión. — Densidad (peso molecular referido a 29 del aire) de la emisión. — Elevación de la emisión (m). — Condiciones meteor ológicas: consideraciones estadísticas referidas a: • Viento (dirección y velocidad). • Inversión térmica en la atmósfera. — Coeficientes de difusión referidos al aire como el otro componente de una pareja de gases. Los gases se caracterizan por una libertad completa de las moléculas individuales. La ener gía cinética de las mismas es directamente propo rcional a la temperatura absoluta. De ello se sigue que la velocidad de las moléculas de gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa y directamente proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta. Una re lación idéntica gobierna la velocidad de difusión siempre que se consideren des preciables los efectos de las atracciones intermoleculares. Sobre este asunto es con veniente consultar las páginas 26-78 a 26-84 en 44. Existen muchos modelos de dispersión por emisiones. Vamos a con siderar aquí unos sencillos, por vía de ejemplo, y hacer referencia a la bibliografía en que se puede ampliar este asunto 11 19 22.


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A) Modelo general según API 23 basado en la ecuación de Sutton La dispersión de gases en la atmósfera se puede estimar sobre b ases probabilísticas. Las ecuaciones de dispersión que se incluyen a continuación son válidas, en el lado conservador, para gases que migran sobre el nivel del terreno: a) Dentro de un factor 2 por distancias de hasta 3,3 km. b) Dentro de un factor 5 para distancias mayores. Condiciones meteorológicas inusuales pueden originar concentrac iones mayores. Por ello, deben evaluarse con cuidado los efectos de concentraciones elevadas durante periodos cortos de tiempo de manera que puedan tomarse precauciones para dichos periodos cortos. Ecuación de dispersión. La ecuación de Sutton para calcular la concentración de gases contaminantes en un punto dado es: (67)

La cifra 5.024 se obtiene según se indica en la ecuación (70). Siendo: C M

= concentración de contaminante (ppm) en el punto considerado. = caudal másico de componente contaminante emitido (Tm/día). (véanse las páginas 26-84 a 26-92 en la referencia 44. u = velocidad del aire a la altura z (millas/h). = velocidad del aire a la altura de 1 pie (millas/h). u1 x,y,z = coordenadas (pies) del punto considerado, con referencia a la p royección sobre el suelo del punto de emisión (por ejemplo, base de la chimenea si es el caso). x = coordenada viento abajo. y = coordenada viento a través. z = coordenada vertical. h = altura del punto de emisión (pies) (por ejemplo, cima de la chi menea). n = factor meteorológico; es un número, comprendido entre 0 y 1, definido en: n

u = u1 z 2 n

(68)


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Cuando no se dispone de datos meteorológicos para resolver esta ecuación, se puede suponer: Para lapsos de tiempo grandes: Para condiciones neutras: Para inversión térmica suave: Para inversión térmica severa:

n = 1/5 n = 1/4 n = 1/3 n = 1/2

e = base de los logaritmos naturales (e = 2,7183). V = Volumen específico del contaminante (pies3/libra). (1)(10,73)(temperatura en grados Rankine) V = –––––––––––––––––––––––––––––––––––– (peso molecular)(presión en psi)

(69)

DyDz = coeficientes de difusión horizontal y vertical respectivamente (piesn/2). Se obtienen valores recomendados como se indica a continuación: A pesar de que Dy y Dz están definidos mediante fórmulas matemáticas, éstas no se incluyen aquí porque los datos meteorológicos necesarios para su uso no suelen estar disponibles. Sutton ha propuesto los v alores si guientes para condiciones meteorológicas medias: Altura de la fuente emisora sobre el suelo (pies)

Valores correspondientes para n = 1/4 (pies1/4) Dy = 0,24; Dz = 0,14 Dy = 0,24; Dz = 0,14 Dy = Dz = 0,14 Dy = Dz = 0,12 Dy = Dz = 0,10 Dy = Dz = 0,08

0 30 75 150 225 300

Para otros valores de n, el mismo autor ha propuesto los factores siguientes:

n

Dz2 (para valor n) D (para valor n 1/4)

1/5 1/4 1/3 1/2

3,03 1,00 0,40 0,25

2 z


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(*) : 5.024 =

( 106 ppm) ( 2000lb/Tm) ( S )( 24 hr/dia)( 5280 pies/milla)[( 1 pie n/2 )( 1 pie n/2 )( 1 pie 2 - n )]

(70)

Derivando la ecuación del modelo, se pueden obtener expresiones muy interesantes para los estudios de riesgo: C max =

3.697** VMD z 2

uh D y

(71)

2

§ h · 2n X max = ¨¨ ¸¸ © Dz ¹

(72)

siendo: Cmax: concentración máxima de componente noci vo o inflamable (ppm en volumen) a nivel del suelo y dentro de la zona de dispersión. Xmax: distancia (pies) desde el punto de emisión hasta aquel otro donde se da Cmax. (** ) : 3.697 =

(2)(106 ppm)(2000lb/Ton) (S )(e)(24hr/día )(5258 pies/milla )( pie 2 )

(73)

Si se quieren obtener valores muy exactos es necesario conocer datos meteorológicos obtenidos experimentalmente, aunque pueden usarse las or ientaciones dadas arriba para hacer estimaciones. Las concentraciones y dis tancias que se obtengan determinan los efectos posibles (fue go, toxicidad, olores) sobre la población circundante y sus propiedades, considerando condicione s de emisión normales o accidentales. También sirven como criterio de diseño para antorchas (condición apagada), chimeneas y puntos de venteo. Ejemplo: M = 3 Tm/día de SO2. Terreno bastante llano. Emisión a 150 ft (46 m) (chimenea) de altura. Se toman valores de n y Dz correspondientes a tres casos: • Inversión térmica severa (n = 1/2). • Condiciones neutras (n = 1/4). • Lapsos grandes (n = 1/5). e) Velocidad del viento de 5 millas/h, a pesar de que no sea constante en los tres casos y que aumente al disminuir n.

a) b) c) d)


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f) Instalación a nivel del mar. g) Temperatura ambiente = 76 oF (24,4 oC). V=

C max =

(1)(10,73)(76 460) = 6,05 pies 3 / libra (64,06)(14696)

(3697)(6,05)(3) = 0,6 ppm (5)(22500)

(< TLV = 10 ppm).

Resulta: 1, 33

n = 1/2 (inversión severa)

§ 150 · ¸ X max = ¨ © 0,06 ¹

= 33900 pies (10329 m) 1,14

n = 1/4(condiciones neutras)

§ 150 · ¸ X max = ¨ © 0,12 ¹

n = 1/5 (lapsos grandes)

§ 150 · ¸ X max = ¨ © 0,209 ¹

= 3400 pies (1036 m) 1,11

= 1470 pies (448 m)

Se observa, en estos resultados, la gran influencia de la meteoro logía. Se muestran unas fotografías ilustrativas 24 en la Figura 2.7.

B) Modelo de Pasquill En los últimos tiempos se ha impuesto el modelo desarrollado por Hay, Pasquill y Gifford al que nos referimos como modelo de Pasquill. La guía excelente de referencia ( 19) utiliza el modelo para la difusión desde el penacho de chimeneas, junto con el de Briggs para estimar la altura de dicho penacho y en un contexto meteorológico muy interesante. El modelo se establece mediante la ecuación: C (x,y,z,h) =

Q 2S V y V z u

1 y 2 - ( )

e2

Vz

1 z -h

2

1 z+h

[ e- 2 ( V z ) + e- 2 (

Vz

)2

]

(74)

siendo, C(x,y,z,h) = concentración (µg/Nm3) en el punto analizado, de coordenadas x (horizontal en la dirección del viento); y (horizontal y transversal a la dirección del viento); z (vertical); medidas (m) con referencia


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Figura 2.7. Emisiones desde chimenea: ensayos en túnel de viento 24.

h=

al punto de proyección (sobre el suelo) del punto de emisión; éste situado a una altura h sobre dicho punto de pro yección. La concentración se ref iere a un contaminante concreto emitido (véase la Figura 2.8). altura del punto de emisión sobre el punto de referencia de las coordenadas x, y, z. En el caso de una chimenea será la suma de la altura material de la misma más la sobreelevación del penacho (m).


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Figura 2.8. Geometría de los puntos de emisión (E), para referencia de coordenadas (O) y de análisis (A) en el modelo de Pasquill.

Q= u= σy =

σz =

e=

caudal del contaminante emitido y considerado (µg/s) (véanse las páginas 26-84 a 26-92 en 44). velocidad del viento en el punto de emisión (m/seg). coeficiente de difusión en la dirección y (horizontal y transversal a la dirección del viento x); o: desviación típica de la distrib ución horizontal y transversal de concentraciones con respecto a la línea central de la emisión (eje x) (m). coeficiente de difusión en la dirección z (vertical y transversal a la dirección del viento x); o: desviación típica de la distribución vertical y transversal de concentraciones con respecto a la línea central de la emisión (eje x) (m). base de los logaritmos naturales (= 2,7183).

Los coeficientes de difusión σy σz dependen de los mo vimientos del aire: viento o estabilidad. Tales movimientos se caracterizan en 6 niveles que se definen en función de los gradientes v erticales de temperatura (T abla 2.4) y se combinan con las v elocidades del viento para cada una de las di recciones o rumbos del mismo que se consideren. En la guía de referencia 19 se dan métodos alternativos para obtener los niveles de estabilidad. Estabilidad a partir de otros datos meteorológicos: a) desviaciones típicas horarias de la fluctuación de las direcciones del viento; b) ra diación solar, nubosidad y velocidad del viento.


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Tabla 2.4. Niveles de estabilidad en función del gradiente térmico vertical (oC/100 m) a lo alto de una altura mínima de 40 m (mejor: entre 10 y 50 m) 19. Gradiente térmico vertical (oC/100 m)

Nivel de estabilidad

< –1,9 –1,9 a –1,7 –1,7 a –1,5 –1,5 a –0,5 –0,5 a +1,5 > +1,5

A B C D E F

Calificación

Extremadamente inestable Inestable Ligeramente inestable Neutra Ligeramente estable Estable (inversión)

Establecidos los niveles de estabilidad (A a F) se pueden calcu lar σy σz según las ecuaciones:

σ y = a xP σ z = b xq

(75) (76)

siendo a, p, b y q coeficientes y exponentes que dependen del nivel de estabilidad de acuerdo con la Tabla 2.5. Existen derivaciones interesantes del modelo de Pasquill. Así, la concentración al nivel del suelo y en la dirección x del viento viene dada por: C(x,o,o,h) =

Q

S V yV z u

e

1§ h ¨¨ 2© V z

· ¸¸ ¹

2

(77)

y la concentración máxima previsible, en tal dirección y sin correcciones topográficas:

>C

@

(x,o,o,h) max

=

2Q V z eSu h2 V y

(78)

Tabla 2.5. Coeficientes y exponentes para las ecuaciones (75) y (76) 19. Nivel de estabilidad

a

p

b

q

A B C D E F

0,40 0,36 0,36 0,32 0,31 0,31

0,91 0,86 0,86 0,78 0,74 0,71

0,41 0,33 0,30 0,22 0,16 0,06

0,91 0,86 0,86 0,78 0,74 0,71


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tal concentración máxima se dará a una distancia Xcmax en que:

Vz=

h 2

(79)

con lo que, introduciendo la ecuación (79) en la ecuación (76), llegamos a: 1/ q

§V · X c max = ¨ z ¸ © b ¹

(79a)

C) Consideraciones relativas al riesgo de incendio 24 Cuando se emiten gases o vapores inflamables a la atmósfera, es inevitable que se formen mezclas de composición incluida dentro de los lím ites de inflamación (mezclas inflamables), más abajo del punto de emisión. El lo es consecuencia de la mezcla de la emisión con el aire. Si se produce m ezcla inflamable (al ni vel del suelo o de otros sitios donde pueda haber una fuente de ignición) hay peligro de incendio con daños a personas o instal aciones. El que esto no ocurra depende de la ef icacia con que se mezcle la emis ión con el aire diluyéndose ésta por debajo del límite inferior de inflamación (condición segura). Una evaluación completa de ello requiere la consideración de: a) b) c) d) e)

Velocidad y temperatura del gas o vapor emitido. Condiciones y peso molecular de la emisión. Condiciones meteorológicas. Topografía y presencia de estructuras cercanas al punto de emisión. Elevación, del punto de emisión, con respecto al nivel del suelo.

Una velocidad elevada de emisión favorece una dispersión rápida originada por el mezclado turb ulento que se produce al disiparse la ener gía del chorro emitido. Cuando se trata de emisiones controladas (v enteos, chimeneas, etc.) se toman las medidas siguientes: • Diluirlas hasta un contenido de componentes inflamables inferi or o igual al 3%, empleando para ello vapor de agua o gas inerte. • Situar los puntos de emisión más altos y alejados (d > 120 diá metros del tubo de emisión) de la fuente de ignición. Con el fin de asegurar mezclas por debajo del límite inferior de inflamabilidad.


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2.5.2. Emisiones de líquidos y nieblas Los líquidos emitidos a la atmósfera tienden a decantar hacia el suelo. Cuando tales líquidos incluyen componentes volátiles puede originarse una atmósfera inflamable. Si se emiten cantidades apreciables de líquidos inflamables a la atmósfera el riesgo de fuego o explosión puede ser grande. Por ello la evacuación de líquidos procedentes de sistemas de ali vio debe hacerse de forma controlada. Lo mismo cabe decir en el caso de emisiones que puedan formar nieblas de gotículas. Sobre este asunto es con veniente consultar las páginas 26-84 a 26-92 en 44, así como tener en cuenta 42.

2.5.3. Dos casos resueltos A continuación, se incluyen aquí dos casos resueltos que ilustran el estudio de emisiones. En ambos casos, se hace referencia al mecanismo de dispersión de emisiones gaseosas en la atmósfera. En el primero de ellos se tiene en cuenta la aplicación de modelos, mientras que en el se gundo se prese nta un caso práctico de estimación de la dispersión de contaminantes en dic has emisiones.

Dispersión de emisiones gaseosas en la atmósfera: modelos Se trata de plantear y resolver el ejemplo que se encuentra en la explicación del modelo de Sutton (API), mediante el modelo de Pasquill. Este último resulta más moderno, por lo que cabe suponer que sea un predictor mej or, y considera condiciones meteorológicas mediante v alores cuantitativos. Una v ez que se obtengan valores de concentraciones máximas a nivel de suelo y en la dirección del viento, así como de las distancias a las que se produce n dichas concentraciones máximas, empleando ambos modelos, se procederá a com parar los resultados y se extraerán las conclusiones pertinentes. A la hora de equipar los casos, entre ambos modelos, es conveniente saber que el gradiente medio de temperaturas, para lapsos de tiempo gr andes y condiciones neutras, suele valer entre –1 oC por cada 100 metros (en atmósfera seca) y –0,5 oC por cada 100 metros (en atmósfera húmeda). También se compararán los resultados de ambos modelos con los u mbrales tóxicos (TLV) y molestos (umbral olf ativo) para dictaminar la a ceptabilidad o no de la emisión. 1. Transformación de datos y ecuaciones. M = 3 Tm/d = 125 kg/h;


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Q = 3x106 g/d = 3x1012 µg/d = 3,47x107µ g/s; h = 46 m;

σz (a xcmáx) = h / 21/2

x = variable;

(79) en todos los casos; σz = 32,53. 1/ q

Según (76):

xcmáx

§Vz · ¨ ¸ © b ¹

1/ q

Teniendo en cuenta (79a): xcmáx

§ 32,53 · ¨ ¸ © b ¹

(A)

u = 5 millas/h = 5 x 1,61 = 8,05 km/h = 2,236 m/s. Según (75):

(B)

Con (78): y

cmáx

y

55874

Vy

(Ǎg/m3N)

1 (µg/m3N) x 1/µaire (m3N/g) = 1/1287* (µg /g) = 7,77x10-4 ppm Pasquill Sutton y Tabla 2.6

(C) (D)

(*) Densidad del aire:

U

PM RT

(1)(28,84) 1,287 kg / m3 N 1287 g / m3 N (0,0821)(273)

2. Correspondencia de casos. Sutton n = 1/2 inversión térmica severa n = 1/4 condiciones neutras n = 1/5 lapsos de tiempo largos (media)

Pasquill F = estable (inversión) D = neutra D = neutra

Según el enunciado, las condiciones son medio neutro y lapsos de tiempo grandes, es decir, gradientes comprendidos entre –1 y –0,5 oC por cada 100 metros r D. Conclusión: promediar los valores de Cmáx y Xcmáx resultantes de Sutton para n = 1/4 n = 1/5 a la hora de compararlos con Pasquill, caso D.


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3. Soluciones de Pasquill para los casos F, D y A* (el extremo opuesto). (A)

(B)

(C) Cmáx Cmáx µg/m3N) (ppm) (µ

Caso

b

q

1/q

Xcmáx (m)

a

p

σy

F

0,06

0,71

1,409

7.119

0,31

0,71

168,5

331,6

0,258

D

0,22

0,78

1,282

605

0,32

0,78

47,3

1.181

0,918

A*

0,41

0,91

1,099

122

0,40

0,91

31,7

1.763

1,370

Nota: el caso A* no se ha pedido en el enunciado.

4. Comparación entre modelos. Sutton Caso

n

Xcmáx Xcmáx (m) (media) (m)

Inversión térmica severa

1/2

10.329

Condiciones neutras

1/4

1.036

Lapsos de tiempo grandes

1/5

448

Muy inestable

Pasquill Cmáx (ppm)

Caso

Xcmáx (m)

Cmáx (ppm)

10.329

0,6

F

7.119

0,258

742

0,6

D

605

0,918

A

122

1,370

Según esto, el modelo de Pasquill proporciona mayor cantidad de información, más concreta y más cuantitativa. 5. Consecuencias. (a) Distancias para cmáx: aumentan con la estabilidad. (b) Concentraciones máximas a ni vel de suelo: disminuyen al aumentar la estabilidad. (c) Comparación con: • TLV: 10 ppm* • Umbral olfativo: 3 ppm* (*) valores según los criterios de 1997.


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Con los v alores obtenidos para la emisión del problema (C gún caso existe peligro o molestia alguna.

máx

), en nin-

Dispersión de emisiones en la atmósfera: caso práctico Una central térmica para la producción de energía eléctrica quema fuelóleo con 1% de azufre y produce 1.000 MW eléctricos. El comb ustible presenta un poder calorífico inferior de 10.000 kcal/kg. El rendimiento de la combustión en caldera de vapor es del 70% y el del turboalternador del 64%. Se trata de estudiar, mediante el modelo de Pasquill, en los casos de atmósfera neutra y de inversión térmica severa, las emisiones de SO2 que pueda generar una central térmica de tales características. (a) ¿Qué resultado, de concentración máxima a ni vel del suelo, se obtiene con una chimenea de 46 metros de altura? (b) ¿Qué altura de chimenea sería necesaria para disminuir la ci tada concentración hasta un valor aceptable que no suponga molestias? (c) Aun habiendo conseguido el resultado de la cuestión anterior (b), ¿por qué la emisión, tal y como está aquí planteada, resulta inaceptable? (d) Teniendo en cuenta los resultados de la cuestión anterior (c), ¿qué mejoras cabría recomendar para el proceso y las instalaciones de la central? 1. Preparación de datos y ecuaciones. — — — — — — — — — — — — —

1.000 Mwe con fuelóleo (1% de S). Rendimiento de combustión: 70%. Rendimiento del turboalternador: 64%. Rendimiento de la central: η = (0,7) (0,64) = 0,45. Rendimiento del 45%. Fuelóleo: 10.000 kcal/kg = 41.800 kJ/kg. 1.000 MW = 106 kJ/s. (106) (1/41.800) = 23,92 kg/s (consumo nominal). Consumo real = consumo nominal/η = 53,16 kg/s (consumo real). 1% de azufre: 0,532 kg/s S + O2 r SO2 Por tanto: 1,064 kg/s. Caudal de contaminante: Q = 1,064 x 109 µg/s. (A) De la ecuación (79): V z h / 2 (B) u = 2,236 m/s (véase el caso anterior)

—

(C)


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—

(D)

— De la ecuación (78):

(E)

— Con las expresiones (B), (C) y (D) en (E) y teniendo en cuenta que, en la Tabla 2.5, p = q en todos los casos, resulta: (F) 2. Concentraciones para la chimenea de 46 m de altura (cuestión a). — Teniendo en cuenta (78) y (F):

(G) ppm = (1/1287) µg/m3N.

— Según la Tabla 2.5, p = q;

Caso (Pasquill)

b

a

b/a

Cmáx (mg/m3N)

Cmáx (ppm)

F

0,06

0,31

0,194

10.217

7,94

D

0,22

0,32

0,688

36.235

28,15

A

0,41

0,40

1,025

53.984

41,95

— Comentario: Todos los casos resultan con C máx > 3 ppm (molestia) y en los casos D y A, Cmáx > 10 ppm (valor de TLV tóxico). Por tanto la chimenea de 46 metros de altura resulta insuficiente 3. Obtención de alturas de chimenea en este caso (cuestión b). — En el caso en el que C máx = 3 ppm = 3.860 µg/m3N (valor umbral olfativo o, lo que es lo mismo, cuando se alcanza el valor umbral para el que se considera molestia): — Q = 1,064x109 µg/s; u = 2,236 m/s. — La altura de la chimenea será: h

b 1,064 x109 (2,236)(3.860) a

(G)


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— Con lo que:

h 169,9

b a

(H)

Caso (Pasquill)

b

a

(b/a)1/2

h (m)

F

0,06

0,31

0.4399

74

D

0,22

0,32

0,8292

141

A

0,41

0,40

1,0124

172

— Comentario: se obtienen v alores elevados de altura de chimenea, pero son viables para una central térmica de estas características (1.000 MW). 4. Aceptabilidad (cuestión c). Esta emisión no resulta aceptable por su capacidad para generar lluvia ácida, con los consiguientes daños para la vida vegetal y animal. 5. Posibles recomendaciones (cuestión d). • Combustión de carbón pulverizado o, mucho mejor, en lecho fluidizado con dolomita (MgCO 3) o con caliza (CaCO 3). En ambos casos se produce la captura del SO2 según: SO2 → MgSO4

SO2 → CaSO4

• Depuración de los g ases de combustión mediante su contacto con lechadas o emulsiones de hidróxidos del tipo Ca(OH)2 o Mg(OH)2.

2.6. CUANTIFICACIÓN Y ALCANCE DE LAS CONSECUENCIAS La evaluación cuantitativa de las consecuencias así como el alcance forman parte importante de los análisis de riesgos que se considerarán en la parte segunda del texto presente. Tales ejercicios permiten: a) Establecer distancias de seguridad. b) Asignar recursos y modos de protección. c) Considerar modificaciones en los procesos que atenúen los riesgos. En términos generales, se trata de modelos matemáticos que permiten evaluar las circunstancias en el lugar de origen de un siniestro y, lo que es más importante, la variación de las consecuencias con la distancia contada desde el mismo:


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La secuencia de sucesos suele ser: 1.o 2.o 3.o 4.o 5.o 6.o 7.o 8.o

Emisión (con evaporación si es líquida). Dispersión de gases o vapores. Efectos tóxicos, nocivos o molestos. Inflamación (si el gas o vapor es inflamable). Incendio. Efectos de la radiación térmica. Explosión (deflagración, detonación). Efectos de la onda de presión.

En la Figura 2.9 intentamos situar estos fenómenos en el espacio aunque sea de una forma aproximada pero suficiente para ordenar nuestra percepción de aquéllos. Comentemos los puntos singulares que se presentan en el eje dedistancias (x). O:

origen de las distancias a ras del suelo. Pro yección vertical, sobre el mismo del punto de emisión que puede tener lugar a una altura Z. XMAX: distancia a la que se produce C MAX (véase apartado 2.5.1). Máxima nocividad tóxica y/o molesta (olor, irritación). XOE: distancia de origen medio de una e xplosión. Se estima que está en el punto medio del chorro (si es a presión) emitido 29. Si no hay tal chorro, coincidirá con O, con el centro de la nube inflamable o con el punto de ignición de la primera. En este punto suele darse la c oncentración de mezcla estequiométrica.

Figura 2.9. Origen y propagación de emisiones, explosiones y fuego, así como alcance de sus efectos, en el espacio.


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XLII: distancia en que la concentración ha descendido hasta el límit e inferior de inflamabilidad. Se supone que aquí termina la bola de f uego eventual en caso de incendio de la nube de vapores o gases. Si no hay tal bola, XLII será el límite de llama. Entre O y XLII se produce destrucción por las temperaturas muy elevadas que se dan en el seno del fuego. Unos datos sobre una de las bolas de fue go por BLEVE en San Juan (Méjico) sirven para ilustrar esto: diámetro = 366 m; temperatura de 1.200 oC; duración de 11 se g; distancia con radiación máxima de 27 kw/m2 desde el borde de la bola (XF) = 800 m 11 42. XLN: distancia en que la concentración ha descendido hasta alcanzar el límite inferior de noci vidad (expresado como TLV, LD50, IRS, LOAL, etc.). Distancia mínima segura a efectos de toxicidad (véase Tabla 2.6). XLM: distancia en que la concentración ha descendido hasta alcanzar el límite inferior de molestia (olor, irritación, etc.) (véase Tabla 2.6). Tabla 2.6. Características indeseables de algunos gases. Límite A inferior de Concentración inflamabilidad nociva IPVS en aire (%) (107) (ppm)

Sustancia

Amoníaco Acrilonitrilo Benceno Butano** Cloro Cloruro de hidrógeno Cloruro de vinilo Dióxido de azufre Dióxido de nitrógeno Etileno Fenol Formaldehído Gasolina Metanol Monóxido de carbono Ozono Óxido de etileno Propileno Propano** Sulfuro de hidrógeno Correspondencia con la Figura 2.9

B Umbral olfativo (110) (ppm)

«AVISO»* A — B

Coeficiente de difusión en el aire a 0 oC y 1 atm (cm2/s)

15 3 1,3 1,8 n.i. n.i. 3,6 n.i. n.i. 2,7 n.i. – 1,25 6,7 12,5 – 3,6 2,4 2,1 4,0

500 500 (ca) 3.000 (ca) – 30 100 (500) (ca) 100 50 – 250 30 (ca) (100) 25.000 1.500 10 800 (ca) – 20.200 300

5,2 17 12 2.700 0,31 0,77 1,1 0,39 298 0,04 0,83 – 100 100.000 0,045 4,30 75 16.000 0,0081

96 29 250 – 97 130 – 91 128 – 6.250 36 – 250 0,015 222 186 – 1,25 37.000

0,170 – 0,079 – 0,093 0,128 – 0,102 – – 0,068 – – 0,133 – – – – – 0,122

Concentración

CLII

CLN

CLM

–

–

Distancia

XLII

XLN

XLM

–

–

Notas: n.i. = no inflamable; *: mayor, mejor; (): valor TLV; **: no huelen, se les añaden mercaptanos para aviso de fugas; (ca): cancerígeno.


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Tabla 2.7. Efectos de la radiación térmica de un incendio. Flujo de radiación térmica Kw/m2

Tiempo máximo de exposición para personas (segundos)

Efectos sobre personas a mayor tiempo de exposición. Otros efectos sobre los materiales y estructuras

1,2

–

1,4

Infinito

1,6

–

Umbral de sensación dolorosa

2,1

60

Dolor

4,0

30

Aparición de ampollas en la piel no protegida

4,7 (2)

15-20 30

Dolor Quemaduras de primer grado Deshidratación de la madera

9,5

6

Descomposión de la madera

12,6

4

Ignición de la madera Fusión de los recubrimientos plásticos en cables eléctricos

23,0

–

Estructuras ligeras, tanques de almacenamiento y otros elementos de equipo ligeros y no protegidos pueden fallar

37,8

–

Pérdida de resistencia del acero no protegido y colapso de estructuras no ligeras

Recibida del sol en verano a mediodía (1)

NOTAS: (1) Nivel de intensidad de radiación térmica que se considera totalmente seguro para personas sin protecciones especiales (incluye la radiación solar). (2) Nivel normalmente utilizado para la ubicación de antorchas para incineración en instalaciones industriales.

XE:

XF:

distancias límites de daños debidos a explosión (véase Tabla 2.10) como resultado de la propagación de la onda de presión o choque (originada en XOE) y de la atenuación de la misma con la distancia (véase más adelante). Estos límites def inen distancias mínimas de se guridad (personas o bienes) a efectos del riesgo de explosión. distancias límites de daños debidos al fue go (véase Tabla 2.7) como resultado de la propagación del calor por radiación (desde XLII) y de la atenuación de ésta con la distancia (véase más adelante). Estos límites definen distancias mínimas de seguridad (personas o bienes) a efectos del riesgo de fuego.

Para la cuantificación y alcance de los efectos de emisiones, fuego y explosiones nos vamos a basar en las ecuaciones dadas en el apartado 2.5.1 y en un trabajo excelente 30. También interesa el artículo de la referencia 35.


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2.6.1. Emisiones tóxicas y/o inflamables En el apartado 2.5.1 hemos tratado de los modelos matemáticos que cuantifican la v ariación de la concentración (en el espacio) con la d istancia. Cabe aplicarlos ahora para contestar las preguntas siguientes: a) ¿Cuál sería CMAX? ¿Es aceptable? Inferior a: — Nociva (véase, por ejemplo, IPVS en la Tabla 2.6) (107). — Molesta (véase umbral olfativo en la Tabla 2.6). — Límite inferior de inflamabilidad (véase Tabla 2.6). b) ¿A qué distancia XMAX se producirá CMAX a nivel del suelo? c) ¿Hasta qué distancia (XLN o XLM) no disminuirá la concentración mínima nociva por debajo de los límites de nocividad o de molestias respectivamente? d) ¿Cuál será la distancia (XXLII) a la que la concentración haya descendido al valor del límite inferior de inflamabilidad ( CLII)? ¿Cuál sería el radio de una bola de fuego eventual? (véase Tabla 2.7).

2.6.2. Incendios Para estimar el calor recibido desde una llama cualquiera, puede aplicarse la ecuación de Hajek 33 de forma parecida a la norma API-521 34 para diseñar la altura de antorcha: (80) siendo: qr:

flujo de calor radiante recibido a distancia d desde el centro de la llama (BTU/hr pie2). : fracción del calor emitido que se convierte en radiación (tanto por 1). Valores aproximados: hidrógeno = 0,14; b utano = 0,29: metano = 0,16; gas natural (95% metano) = 0,21. DHc: calor de combustión de los gases o vapores incendiados (BTU/lb). m: caudal másico de gases o vapores quemados (lb/hr). d: distancia desde el punto central de la llama hasta el punto con siderado (pies).

El flujo de calor radiante qr, puede compararse con los v alores de la Tabla 2.7 y la Figura 2.10 para establecer la relación entre distancia y daños. Hasekawa y Sato 31 han desarrollado fórmulas que sirven para predecir valores re-


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Figura 2.10. Umbrales de letalidad por radiación térmica 36.

lativos a la combustión rápida de una bola de fuego originada por la explosión BLEVE de un recipiente: Dmax = 5,25 m0,314

(81)

siendo: Dmax = diámetro de la bola de fuego (m). m = masa de líquido inflamable contenida en el recipiente (kg). La duración de la radiación emitida por la bola de fuego viene dada por: q = 1,07 m0,181

(82)


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siendo: q: duración del impulso de radiación desde la bola de fuego (s). El calor emitido: q rmax =

828 m0,771 d

2

(83)

donde: qrmax: flujo de calor máximo (kw/m2) recibido a una distancia d (m) desde el borde (no desde el centro) de la bola de fuego. d: distancia (m) desde el borde de la bola de fue go hasta el punto considerado. Fay y Le wis bola de fuego:

32

han establecido una ecuación empírica para la altura de la z = 12,73 (

m

Uv

1

)3

(84)

donde: z = altura de la bola de fuego (m). rv = densidad del vapor inflamado (kg/m3) en condiciones normales (0 oC y 1 atm). Con las ecuaciones citadas pueden estimarse: a) Diámetro y altura de la bola de fuego (ecuaciones 81 y 84). b) Duración del impulso de fuego (ecuación 82). c) Flujo térmico radiante recibido desde la bola de fuego (ecuación 83). Este último puede compararse con la Tabla 2.7 y la Figura 2.10 para establecer la relación efectos-distancia. Conviene citar aquí las páginas 26-51 a 26-53 en 44.

2.6.3. Explosiones Se vieron en los apartados 2.1 y 2.3 las def iniciones de estos fenómenos. Resumidas son: — Explosión: todo fenómeno de combustión que se propaga. — Deflagración: explosión que se propag a isobáricamente y a v elocidad subsónica (inferior a 340 m/s en aire).


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— Detonación: explosión de naturaleza no isobárica que se propaga a velocidad supersónica. También se vio que una deflagración puede acelerase (si hay mat erial combustible y aceleración —tiempo y espacio— suficientes) hasta transformarse en una detonación. Toda detonación habrá tenido una deflagración c omo etapa de inducción. Por otro lado, si las condiciones dichas no son adecu adas, la deflagración se apag ará. Se dice que la transición entre deflagració n y detonación ocurre en cuestión de milise gundos, de centímetros y cuando la v elocidad de avance de llama y de onda de presión alcanza v alores del orden de 1.8001.900 m/s. Por otro lado se postula que con una v elocidad de 100 m/s, se generan sobrepresiones destructi vas de orden de 0,1 atm (10 kP a): véanse efectos destructivos en la Tabla 2.10. Las explosiones deflagrantes generan presiones suf icientes para hacer daños aunque admiten ser suprimidas o v enteadas (véase Capítulo 1 6) antes de que se conviertan en detonantes. Lo antedicho sobre la transici ón impone que los sistemas para supresión de e xplosiones tengan que actuar co n rapidez e xtremada (m/s). Las explosiones detonantes generan presiones máximas (pico) del orden de 4 veces las de las deflagrantes, no pueden ser objeto de supresi ón y se buscan el venteo por sí solas dañando lo que se ponga en su camino. Conviene aclarar aquí que los daños producidos por las e xplosiones tienen como variable que los define la variación súbita (m/s) de presi ón que se denomina sobrepresión. A los efectos del párrafo presente, alcance de las consecuencias en distancias del orden de las decenas de metros, solamente interesan las explosiones detonantes. Sobre este asunto es conveniente consultar las páginas 26-53 a 2670 en 44.

A) Explosiones deflagrantes confinadas: cuantificación de sus efectos Se estima que, en explosiones confinadas (recipientes de pared g ruesa), el reparto de la energía implicada es: — En la onda de presión: 30%. — En la energía cinética conferida a los proyectiles: 40%. — En otras formas de disipación (calor, etc.): 30%. Se trata de establecer el aumento de presión, o sobrepresión, que genera una explosión deflagrante en el interior de un recinto (local o rec ipiente) cerrado 30. Partimos de la idea de que la presión máxima, explosión deflagrante de mayor violencia, se producirá cuando el recinto se encuentre lleno de mezcla este-


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quiométrica de gas, vapor o polvo inflamable con el g as comburente. La aplicación de la ley de gases perfectos conduce a la ecuación: (85) siendo: Pfmax = Pi = Mi = Mf = Tf = Ti =

presión (máxima) al final de la combustión. presión inicial en el recinto (antes de la deflagración). peso molecular de la mezcla inicial. peso molecular de los gases resultantes de la combustión. temperatura f inal de los g ases. Siendo la comb ustión súbita, esta temperatura se toma como la de llama de comb ustión adiabática de la cual hay datos experimentales. temperatura inicial en el recinto.

Por otro lado se dispone de un modelo teórico que proporciona la velocidad máxima de variación de la presión que se supone al final de la deflagración. Tal es: 1

·J 3 §P § dP · = S u ¨¨ f max ¸¸ P f max - Pi ¨ ¸ r © pi ¹ © dt ¹max .teor .

(86)

siendo: Su = velocidad de a vance de la llama en el seno de la mezcla comb ustible (m/s). r = radio de una esfera con el mismo volumen del recinto (m). g = Cp/Cv de la mezcla inicial (1,38 para el aire que suele ser mayoría en las mezclas estequiométricas con este comburente). P = presiones definidas antes (bar). Los resultados experimentales proporcionan valores, de la velocidad de incremento de la presión, superiores a los obtenidos con la ecuaci ón (86). Ello se debe, entre otras causas, a que dicha ecuación supone régimen laminar y en realidad la llama se propaga en forma turbulenta. Se ha visto que los resultados e xperimentales ajustan bien con la ecuación: K § dP · = 1 ¨ ¸ © dt ¹ max .exp er . V3

(87)


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siendo: K = constante dependiente del combustible (bar m/s). • KG para gases (Tabla 2.8). • KST para polvos (Tabla 2.9) V = volumen del recinto (m3). Las constantes KG y KST se obtienen mediante ensayos normalizados, por ejemplo según la norma UNE-26184 37. Tabla 2.8. Datos experimentales para deflagraciones de gases inflamables en recintos cerrados 30. Gas o vapor Butano Etano Etilbenceno Etileno Hidrógeno Metano Pentano Propano

Pfmax (bar man)

Su (m/s)

KG (bar × m/s)

8,0 7,8 6,6 8,0 6,9 7,05 7,65 7,9

0,45 0,47 – 0,80 3,12 0,40 0,46 0,46

92 106 94 150 660 64 104 96

Tabla 2.9. Datos experimentales para deflagración de polvos inflamables en recintos cerrados 30. Polvo de Acrilonitrilo Almidón de trigo Almidón de maíz Aluminio Azúcar Azufre Carbón bituminoso Cinc Harina de soja Leche en polvo Magnesio Polietileno baja densidad Polimetacrilato de metilo Polipropileno PVC Resina fenólica

Tamaño medio de partículas (m) 25 22 7 29 30 20 24 10 20 83 28 < 10 21 25 107 < 10

Pfmáx (bar man.) 8,5 9,9 10,3 12,4 8,5 6,8 9,2 6,7 9,2 5,8 175 8,0 9,4 8,4 7,6 9,3

KST (bar × m/s)

Riesgo de tipo ST-(*)

121 115 202 415 138 151 129 125 110 28 508 156 269 101 46 129

1 1 2 3 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 1 1

(*) Riesgo de polvo tipo: ST-1: KST < 200 bar m/s; ST-2: KST de 201 a 300; ST-3: KST > 300.


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Si aplicamos a la ecuación (86) los v alores experimentales que se obtienen mediante la (87) podemos estimar v alores de las presiones y sob represiones. Siendo: (88)

' max P = P fmax - Pi se obtiene, al igualar (86) con (87): 1

§ ' max P · J a K ¨1 + ¸ ' max P = 3 S u V 31 Pi ¹ ©

(89)

que puede resolverse por tanteo. Para el caso de mezclas con aire ( g ; 1,38 ya que ése es el componente predominante en las mezclas estequiométricas): § ' max P · ¨1 + ¸ Pi ¹ ©

0 , 7246

' max P =

a

K

3 S u V 31

(90)

Ahora debemos considerar los casos en que el recinto no esté co mpletamente lleno de mezcla estequiométrica sino que la deflagración tenga lugar con cantidad menor de comb ustible. Ello será por la formación d e una «bolsa» local de mezcla explosiva (concentración local dentro de los límites de explosividad). Lo que se hace es corre gir las presiones y sobrepr esiones máximas obtenidas hasta ahora mediante la fracción másica de comb ustible presente en realidad: 'P = ' max P

m mesteq

(91)

siendo: ∆P = Pf - Pi; sobrepresión con presencia parcial de combustible. (92) ∆maxP = Pfmax –Pi; considerada antes. (88) m: masa de combustible que hay presente en el recinto. mesteq: masa de combustible que corresponde al recinto de v olumen V lleno de mezcla estequiométrica. Obtenidos los valores de ∆P y de Pf, veamos para qué sirven: a) Para diseñar recipientes que puedan resistir la deflagración: Pf como presión de diseño. b) Para diseñar el venteo, por disco de ruptura, en recipientes: Pf como referencia para establecer la presión de consigna (inferior a Pf).


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c) Para estimar daños en un recinto (local o recipiente): comparar ∆P con los valores de la Tabla 2.10. d) Para diseñar el venteo en recintos de baja resistencia (locales): ∆P (consigna inferior e igual al umbral de daños según la Tabla 2.10).

B) Explosiones detonantes no confinadas: cuantificación de efectos y alcance Entre las detonaciones, las más importantes son las que ocurren en las bolas de fuego originadas por fug a importante de g as o por BLEVE (nub e inflamable), cuando la inflamación sea diferida en el tiempo.

Tabla 2.10. Efectos de la sobrepresión originada por una explosión. DPmax (KPa) 1 7 14 16 17 16-20 20-27

35

Daños materiales Rotura de algún cristal Rotura de todos los cristales de ventanas Rotura de tabiques y paneles Rotura de paredes de bloques de cemento – Colapso parcial de estructuras de hormigón (40-60 cm espesor), destrucción total de viviendas ordinarias Rotura de tanques para almacenamiento de líquidos, colapso de estructuras metálicas en edificios de construcción ordinaria Casas quedan inhabitables

43

–

Daños personales – – – – Rotura de tímpanos – –

– Daños pulmonares significativos a personas

47 50

Vuelco de vagones de ferrocarril Rotura de paredes de ladrillo. Las casas requieren demolición

70

Ya casi no se requiere demolición (75% destrucción)

Umbral de daños graves a personas

100% destrucción

Probabilidad muy alta de lesiones graves a personas

100-200 329 406 500

NOTA: 1 kg/cm2 = 14,223 psi = 100 KPa.

– – –

Mortandad: 1% Mortandad: 50% Mortandad: 99%


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Las páginas 2-101 y siguientes de la referencia 30 proporcionan un tratamiento muy adecuado de estas explosiones. Se empieza estableciendo la ener gía liberada en el origen de la explosión: E = a Dhc mF

(93)

siendo: E: a:

energía de la onda detonante (kJ). rendimiento (fracción de la energía originada por la explosión que participa, o se manifiesta, en la onda detonante) (tanto por 1). Dhc: calor neto teórico de combustión (kJ/kg). mF: masa de vapor inflamable emitido (kg), que participa en la combustión de varias formas energéticas: llama, onda de presión, etc. Se han conocido valores de a hasta del 50% (caso peor) pero, en los análisis de riesgo, suele tomarse el 5% como un valor conservador más probable. Establecido el v alor de la ener gía, la estimación continúa asimi lándola a una masa equivalente de TNT (kg) como explosivo patrón: mTNT =

E 4200

(94)

Se continúa relacionando mTNT con la distancia y la presión de la onda detonante, mediante gráficas. Hemos visto que las mismas se ajustan bien a una recta logarítmica (CCL = 99,40%). Del ajuste y la elaboración a lgebraica resultan las ecuaciones: m 0,57183 (95) 'P = 3068,4 TNT 1, 7155 d (96) siendo: DP: sobrepresión de la onda detonante (KPa) (impulso de presión). d: distancia desde el origen (Figura 2.9, origen: XOE) (m). Las ecuaciones (95) (96), junto con la Tabla 2.10, sirven para contestar las preguntas siguientes: a) ¿Qué sobrepresión, y sus efectos (Tabla 2.10), se darán a una distancia d por la explosión de mTNT? (y de la mF original a través de las ecuaciones 93 y (94).


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b) ¿A qué distancia se dará un v alor de la sobrepresión D P y los efectos (Tabla 2.10) consiguientes? Sobre el estudio de los pro yectiles originados en las e xplosiones es conveniente citar las páginas 26-18 a 26-21 en 44.

RIESGOS ORIGINADOS POR LAS REACCIONES QUÍMICAS 2.7. REACCIONES QUÍMICAS INDESEADAS Y SU CARACTERIZACIÓN Dentro de la seguridad industrial en plantas químicas resultan de importancia muy grande los riesgos originados por reacciones químicas i ndeseadas o incontroladas: A. B. C. D.

Descomposición térmica de reactantes o de productos. Reacciones de reactantes o de productos con el agua. Reacciones de reactantes o de productos con el aire. Reacciones descontroladas por aceleración térmica.

A pesar de su importancia es relati vamente reciente su tratamie nto sistemático. Así en el caso de las reacciones descontroladas, caso D anterior, ha sido en las dos ediciones del libro de Barton y Rogers 46 donde se sistematizan los conocimientos, se esboza una estrate gia y se ordenan los med ios experimentales para e valuación. Se observ a una maduración importante de este campo científico y técnico. La estrategia para la caracterización de las reacciones descontroladas se esboza, en su secuencia, a continuación. Se trata de e xplorar los sistemas reactivos según los pasos siguientes: I. Descomposición térmica de todos los reactantes y productos. II. Reacción indebida de productos y reactantes con el agua. III. Reacción indebida de productos y reactantes con el aire. Caracterización de los sistemas reactivos: IV. V. VI. VII.

Estimaciones preliminares de gabinete. Experimentación preliminar. Experimentación sobre la reacción en condiciones normales. Experimentación sobre la reacción en condiciones descontroladas.


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Regla 1 a: «Ningún método de cálculo (o de estimación) reemplaza a la e xperimentación física con las sustancias.» (Barton 46 pág. 27.) Regla 2 a: «Ningún aparato es capaz de proporcionar toda la información necesaria para la caracterización.» Regla 3 a: «En el interv alo de temperaturas en que se desea efectuar una reacción (más un margen de seguridad de 50 o 100 oC) ¿se ha mostrado algún reactante, algún producto o la mezcla e xplosible?: Sí: abandonar el proceso planteado, buscar otro y probarlo a su v ez. No: abordar la etapa siguiente en la secuencia I a VII anterior.» (Véase la Figura 2.13.) Esta es la situación que se desprende de la re visión de la bibliografía sobre un tema que aparece como estando en maduración: un despliegue de la panoplia de armas, métodos y aparatos, para la consideración sistemática y secuencial de los riesgos procedentes de reacciones químicas. De momento (reglas 1a y 2 a) la estrate gia es e xtremadamente prudente. Cabe esperar que la maduración citada conduzca a otras estrate gias que, conservando una pr udencia suficiente, sean más ágiles y menos costosas en tiempo y en medios. Se trata aquí de abordar la consideración de un asunto, relativo a la Seguridad, importante para las industrias de proceso. Aunque se lo aso cia, con razón, más frecuentemente con la operación de reactores químicos, también afecta a otros aparatos e instalaciones: fondos de destilación, almacenamientos, bidones, etc., como puede verse en el apéndice 1 de 46. Se va a abordar en varias partes separadas aunque, en ciertas circunstancias, puedan darse más de una a la vez.

2.8. AUTODESCOMPOSICIÓN DE REACTANTES Y PRODUCTOS Se define: «Sustancia o material inestable; el que se descompone en estado puro o en el que se lo produce normalmente» 46, pág. 153. La temperatura de (auto)descomposición térmica (TAD) es «la ambiental más baja a la que se observa una descomposición autoacelerada (si es e xotérmica: a velocidad mínima de autocalentamiento de 5 0K CA por semana» 46, pág. 152. El problema y la temperatura citados son determinantes (por ello se han de ac larar previamente) de la viabilidad, o no de una reacción química concreta q ue se desee diseñar. También afectan al almacenamiento y resto de la logíst ica. La determinación de temperaturas de descomposición se hace con algunos de los mismos aparatos que se detallarán más adelante, para la caracterización de reacciones químicas descontroladas. La inestabilidad de sustancias químicas y las temperaturas TAD están bien estudiadas en 50 y 51. Se indica la sospecha de facilidad para la descomposición cuando:


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a) Las sustancias se caractericen por calores de formación muy e ndotérmicos (positi vos y con v alores ele vados) que determinan calores de descomposición (no son siempre los mismos porque estos últimos son a CO 2, H2O, N2, C, CH4, H2 y O 2) muy importantes (e xotérmicos negativos): Calor de autodescomposición (kcal/gramo)

Riesgo

DHAD > – 0,3 -0,7 < DHAD < –0,3 DHAD < –0,7

Bajo Mediano Alto

Cabe citar como ejemplos, con sus entalpías de formación (kg/mol), los siguientes: acetileno (+228), vinilacetileno (+304,6) o cianógeno (+309,1). b) Sustancias que contienen, en su propia estructura molecular , oxígeno suficiente, o en e xceso, para una (auto)oxidación sin interv ención de oxígeno exterior. Se caracterizan por su oxígeno disponible (OD), también denominado «balance de oxígeno»: OD %

1600 § y· ¨ z 2x ¸ 2¹ M ©

(97)

para una sustancia CxHyOz con peso molecular M. En este caso los intervalos de peligrosidad son: OD (%) OD < –240 OD > +160 –240 < OD < –120 +80 < OD < +160 –120 < OD < +80

Riesgo Bajo Bajo Medio Medio Alto

Se pueden citar aquí, como ejemplos, los peróxidos (R-C-O-O-CH2-R’), hidroperóxidos (R-C-O-O-CH-R’) y anhídridos (R-CO-O-CO-R’) or gánicos. O-OH c) Sustancias que incluyen ciertos grupos funcionales con enlace s débiles. Se incluye, a continuación, en la Tabla 2.11, una lista procedente de 50.


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Tabla 2.11. Grupos funcionales orgánicos muy inestables o explosivos (enlaces débiles) 50. Grupo funcional

Denominación del producto

–C ≡ C–

Compuestos acetilénicos

–C ≡ C–Metal

Acetiluros metálicos

–C ≡ C–X

Derivados haloacetilénicos

N=N –C–

Diazirinas

>CN2

Compuestos diazo

–>C–N = O

Compuestos nitrosos

–>CNO2

Compuestos nitroalcanos, C nitro y polinitroarilos

>C(NO2)2

Compuestos polinitroalquilos, trinitroetiloésteres

–>C–O–N=O

Alquil nitritos

–>C–O–NO2

Alquil nitratos

>C – C< O

1,2-Epóxidos

>C = N–O–Metal

Oxisales nitro, oximatos

(NO2)2–CF–

Compuestos fluordinitrometilos

>N–Metal

Derivados N metálicos

– N = Hg = N –

Sales de polimercurioamonio

>N–N = O

Compuestos N-nitrosos

>N–NO2

Compuestos N–nitro

=N-N-NO2

N-azo-nitroimidatos

–>C–N2–C–<

Compuestos azo

–>C–N2–O–C–<

Arendiazoatos

–>C–N2–S–C–<

Arendiazo aril sulfuros

–>C–N2–O–N2–C–<

bis-arendiazo óxidos

–>C–N2–S–N2–C–<

bis-arendiazo sulfuros

–>C–N2–NR–C–<

Triazeno

–N=N–NH–N–

Compuestos altamente nitrogenados, tetrazoles

–>C–O–OH

Hidroperóxidos, peroxoácidos (Continúa)


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Tabla 2.11. (Continuación) Grupo funcional


–CO–O–O–

Perácido, persal, peréster

–>C–O–O–C–<

Peróxidos, peroxiésteres

–CO–O–O–CO–

Peróxido de diacilo

–O–O–Metal

Peróxidos metálicos, sales de peroxoácidos

–O–O–No metal

Peroxiácidos, peroxiésteres

–N2

Azos (halógeno, no metal, orgánicos)

>C–N = NS

Sulfuros de diazonio y derivados

2.9. REACCIONES CON EL AGUA Las reacciones peligrosas con el agua se estudian en 51 y en la tabla n. o 1 de 53 con detalle, a la hora de especif icar embalajes y almacenamiento s, así como de elegir un medio (disolvente) para una reacción dada; también cuando se especifique un medio extintor, para apagar reacciones o incendios, excluyéndose el empleo del agua, de disoluciones acuosas o de espumas extintoras cuando puedan darse tales reacciones. Son susceptibles de reaccionar intensamente con el agua, entre otros: — Metales alcalinos, alcalinotérreos y sus óxidos. Otros metales finamente divididos. — Compuestos organometálicos. — Hidruros. — Haluros no alcalinos anhidros. — Hidróxidos alcalinos. — Ácidos fuertes anhidros. — Peróxidos orgánicos e inorgánicos. — Carburos y siliciuros. — Haluros de ácido. — Amiduros e imiduros. — Flúor. — Cianuros. En estas reacciones se pueden desprender g ases inflamables (hid rógeno) y/o tóxicos (cianhídrico).


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2.10. REACCIONES CON EL AIRE Pueden conducir a la inflamación espontánea. Se pueden dar entre otros con: — — — — — —

Compuestos organometálicos. Arsinas y fosfinas. Fósforo blanco. Hidruros y nitruros. Metales finamente divididos. Siliciuros.

Así como con sustancias preoxidables como las que se muestran e n la Tabla 2.12. Tabla 2.12. Grupos funcionales contenidos en sustancias peroxidables que pu reaccionar intensamente con el aire 50. Grupo funcional

eden


>CH–O–

Acetales, éteres

(–CH2)2–CH–

Compuestos isopropílicos, decahidronaftalenos

>C = CH–CH–

Compuestos alilos

>C = CH–X

Haloalquenos

>C = CH–

Compuestos vinílicos

>C = CH–CH = C

Dienos

>C = CH–C = C

Vinilacetilenos

>C–CH–Ar

Cumenos, tetrahidronaftalenos, estirenos

–CH = O

Aldehídos

–CO–N–CH–<

N-alquilamidas, ureas, lactamas

2.11. REACCIONES DESCONTROLADAS Partiendo del aforismo: «La Seguridad industrial aprende de los accidentes» y de dos de éstos, Seveso (1976) y Bophal (1984), muy graves y debidos a reacciones descontroladas, se lo puede aplicar a éstas. Además se puede consultar el apéndice 1 de 46 para conocer un centenar de casos. Así, aunque haya antecedentes más antiguos, la gran mayoría de la bib liografía sobre tal fuente de accidentes se data desde 1980,siendo aún más reciente la que tiene aplicación práctica a la pre vención y a la mitig ación de este tipo de accidentes.


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Vamos a abordar el estudio de los riesgos procedentes de las reacciones químicas suponiendo que se haya resuelto, favorablemente, el problem a de las descomposiciones térmicas, de productos y de reactantes, así como el de sus reacciones indeseadas con agua y/o aire, a lo que se ha dedicado la parte anterior del texto presente. Como campo de conocimiento de desarrollo reciente y en curso, se va a ver que el fundamento teórico y documental va sirviendo para explicar los hechos, proporcionar datos y guiar las aproximaciones prácticas. Esto quiere decir que, en el estado actual de la cuestión, «ningún método de cálculo (o de estimación) reemplaza a la e xperimentación física con las sustancias», 46 pág. 27. O sea, que no existe otro remedio que efectuar las etapas experimentales (a, b, c, y d) de la secuencia, para la caracterización de los sistemas reacti vos, que se verán en el apartado 2.11.2 de este texto. Otro aspecto desconcertante cuando se aborda el estudio de está materia es la multitud de técnicas, modos y aparatos que se encuentran para los estudios experimentales. Se debe a que, hoy por hoy, no se dispone de técn icas, modos ni aparatos que puedan proporcionar toda la información necesar ia y/o su ampliación de escala hasta el nivel industrial, que es el que nos interesa para hacer diseños seguros y satisfactorios. La evolución de los fenómenos originadores de los accidentales con la temperatura es exponencial (Arrhenius); con las concentraciones lo es potencial (órdenes de reacción) y con los calores generados cúbica (respecto a una dimensión lineal). Por otro lado las acciones paliati vas, las refrigeraciones, son lineales (con las temperaturas manejables) o cuadráticas (respecto de la dime nsión lineal citada). Ellos hacen que los fenómenos perjudiciales sean muy sensibles o que: «generalmente resulta difícil predecir con e xactitud el comportamiento de un sistema. Además, las consecuencias de un pequeño error de cálculo pue den ser muy graves desde el punto de vista de la Seguridad», 54, pág. 4-17. Se puede achacar a esta sensibilidad, y al número de v ariables implicadas, la necesidad de e xperimentaciones v arias, citada antes para caracterizar los e ventos i ndeseables con vistas a los diseños de equipo y, sobre todo, de proceso. Los caracteres exponenciales que se han comentado complican también las ampliaciones de escala de los diseños citados últimamente. El descontrol o disparo de reacciones químicas tiene que ver con su descontrol térmico: «se inicia cuando el calor generado por la reacción e xcede al calor que pu eda eliminarse hacia el e xterior del medio de reacción» (por refrigeración nat ural o forzada). «El exceso de calor hace subir la velocidad de reacción lo que, a su vez, acelera la velocidad de generación de calor (proceso autocebado). El de scontrol térmico tiene lugar porque, al aumentar la temperatura, la velocidad de transmisión del calor hacia el exterior aumenta de forma lineal con la temperatura mientras que la velocidad de reacción, y con ella la velocidad de generación de calor, lo hace de manera exponencial…» Una complicación adicional es que la cantidad de calor generado aumenta en proporción con el volumen de la mezcla en reac-


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ción (un término cúbico o de tercer grado). Esto plantea implic aciones críticas en el aumento de escala en que «un aumento modesto en el v olumen puede conducir a un enfriamiento inadecuado y a una pérdida de contro l de la reacción», 46 pág. 6. Así queda definido el problema en términos del calor acumulado en la masa reaccionante (generado menos eliminado) en dos aspectos: a) Aumento de temperatura y, con él, aumento de velocidades de reacción, de generación de calor y de acumulación de éste. Proceso autoce bado hasta una temperatura máxima. Veamos un ejemplo: Aumento de temperatura de 250o a 260o con refrigeración a 20o. — Aumento del calor de reacción: q R 260 º q R 250 º

r260 #2 r250

— Aumento del calor disipado: q D 260 º q D 250 º

260 20 250 20

1,04

— Tasa de acumulación (aumento relativo): A

2 1,04

1,92

b) El problema en el aumento de escala. Veamos: Una reacción ha mostrado un comportamiento decente en un reactor con V1 y L/D = 1. Se desea aumentar la escala a V2 = 100V1. El calor se elimina por refrigeración a través de la superficie lateral cilíndrica (camisa) de los reactores. V = 0,785 D3 V2 = 100V1 L=D V2 100; D23 V1 S2 S1

D22 D12

100 D13 ; D2

4,64 2

3

100 D1 ; D2

4,64 D1

21,53

aumento de volumen aumento de superficie lateral

aumento de calor generado aumento de calor disipado


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Al centuplicar el v olumen del reactor el calor g enerado ha aumentado 4,64 veces el calor disipado. Cabe imaginar qué puede ocurrir cuando se pasa de reactores de laboratorio (1-5 litros, por ejemplo) a otros industriales (con n m3). Este asunto se tratará más adelante con mayor amplitud porqu e afecta muy seriamente al diseño de equipo y de procesos. Se ha mencionado, y espero que haya quedado claro, el problema con reacciones muy e xotérmicas y a temperaturas suf iciente e indeseable mente altas, para dar lugar a reacciones descontroladas. No hay que descuidar el otro extremo de los intervalos operativos: a) Reacciones poco exotérmicas: pueden dar lugar a acumulación de reactantes hasta que, por concentraciones, se dispare el ciclo reacción-calentamiento-reacción descontrolada. b) Temperatura inicial demasiado baja: acumulación de reactantes sin consumir: disparo del ciclo mencionado si, en algún punto o por algu na causa, se alcanza la energía de activación requerida. Por otra p arte también habrá alguna temperatura mínima en que la reacción resulte inconvenientemente lenta. «El objetivo principal de estos estudios es determinar el límit e de temperatura por debajo del cual se pueda tener una condición se gura de trabajo» 54. Ya hemos visto que se trata de determinar un interv alo de temperat uras. Barton añade la necesidad de determinar el «tiempo para alcanzar la v elocidad máxima» (de reacción, de generación de calor , de aumento de temperatu ra). TMR (time to maximum r ate) en condiciones adiabáticas (sin disipación de calor = caso peor) que «se usa frecuentemente como indicación del tiempo disponible, a diferentes temperaturas, para acciones correcti vas en caso de fallo» 46 (pág. 203). Aquí lo aplica a la descomposición del producto producido , aunque en las páginas 85-86 amplía la aplicación a las reacciones descontroladas en general. También tiene importancia, el TMR, a la hora de planificar el ritmo, caudal y tiempo, de adición del reactivo controlante en operaciones semicontinuas. Se indica como información requerida para caracterizar reaccion es de descomposición o descontroladas (EI = evolución indeseable) la siguiente: 1) Temperatura para que se inicie la EI. También denominada temperatura sin retorno. Para evitar que se alcance. 2) Tiempo para v elocidad máxima (TVM = TMR). Para evitar que se alcance. 3) Calor (velocidad de generación: q = Q/ θ) producido en la EI. Balances de calor, refrigeración.


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4) Caudal de gas generado en la EI y naturaleza de las f ases (vapor, líquido-vapor) que se originan: para dimensionar venteos. 5) Evolución de la presión y su máximo durante la EI: para diseño mecánico del reactor y equipo auxiliar conectado y/o dimensionamiento de los venteos. Todo ello de manera escalable, en ampliación, para el diseño de e quipo y procesos utilizables a escala industrial con seguridad. Cabe comenzar considerando las causas generales de los análisis estadísticos de incidentes y accidentes tales como los de 46 (Apéndice 1) o de 64 y 66: a) b) c) d) e)

Desconocimiento adecuado de la química y de la termoquímica del proceso. Diseño inadecuado de la transmisión del calor. Mal funcionamiento de la transmisión del calor. Mal funcionamiento de la agitación. Inadecuación de los sistemas protectores: control principal, control de reserva (redundancias) y venteo. f) Procedimientos operativos inadecuados o desatendidos. g) Entrenamiento inadecuado de los operadores. Veamos ahora causas más inmediatas; una o v arias entre las sigu ientes (pág. 3), 55 (pág. 12):

54

1) Desprendimiento demasiado ele vado de calor en la reacción pri ncipal. 2) Desprendimiento de calor (imprevisto) en reacción(es) secundaria(s). 3) Desprendimiento de calor (imprevisto) en descomposición de reactantes o productos inestables. 4) Acumulación de reactivos o de productos intermedios; (en cond iciones de no reacción, o muy lenta, evolucionando hacia y hasta las de reacción súbita al alcanzarse la energía de activación de manera total o local). Esto se estudia particularmente en 46 (pág. 75). 5) Agitación, parada o insuficiente; peor si se arranca tarde por darse lo dicho en 4). 6) Eliminación insuficiente del calor generado; siendo ésta una causa importante y frecuente conviene desglosarla: 6.1) Diseño equivocado: falta de superficies transmisoras y/o coeficientes de transmisión del calor al diseñar el equipo o al disponer el proceso (sin comprobar la transmisión) en un equipo pree xistente. 6.2) Fallos en la circulación del fluido refrigerante: 6.2.1) En la fuente de frío (torre refrigerante, aerorrefrigerantes, etc.).

máquina de frío,


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6.2.2) En la energía eléctrica para impulsión (bombas, soplantes, ventiladores, máquinas frigoríficas, etc.) y eléctricas. 6.2.3) En las máquinas impulsoras citadas en 6.2.2 (a verías mecánicas y/o eléctricas). 6.2.4) En la operación de refrigeración (apagada). 6.2.5) Pérdida o fuga de refrigerante. 6.2.6) Bloqueo por fallo del control automático. 6.2.7) Bloqueo por congelación. 6.2.8) En el control manual: medición/alarma, error del operador. 6.3) 6.4) 6.5) 6.6)

Agitación inadecuada: en lo que afecta a la transmisión del calor. Obstrucciones por suciedad. Fallo en la evaporación de un fluido refrigerante. Fallos en condensador. 6.6.1) Bloqueo en la entrada de vapores. 6.6.2) Inundación del condensador con líquido condensado. 6.6.3) Congelación en el condensador.

6.7) Fallo o pérdida de disolvente moderador y refrigerante por evaporación-condensación. 6.8) Suciedad en las superficies transmisoras del calor. 7) Restos procedentes de operaciones anteriores: ¿catalizan? 8) Restos de corrosión de los materiales del equipo: ¿catalizan? 9) Presencia de una fuente de ignición: chispas, llamas, superficies muy calientes. 10) Orden de adición, sobre todo del catalizador, equivocado. No seguir receta de la operación: secuencia, tiempos, etc. 11) Varios. La anterior puede servir como base para establecer una lista de comprobación para diseños y operaciones; se puede resumir en lo siguien te: se da una reacción descontrolada cuando en un sistema de reacción(es) química(s) la velocidad de generación de calor sea suf icientemente mayor que la velocidad de su eliminación originándose acumulación de calor , aumento de tem peratura y crecimiento de la velocidad de reacción. Los tres efectos acele rándose y autocebando el disparo de las condiciones del sistema. En su día escribimos acerca de los riesgos con origen en el equipo y su prevención. En la parte dedicada a los reactores 63 (pág. 462) se establecía una secuencia originada por la reacción descontrolada (n o 17) y que reproducimos aquí:


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(17) Reacción descontrolada: (10) Sobrepresión. (11) Sobrecalentamiento (14) Rotura, etc. (*) (*) Conecta con (14), en la página 460, apartado correspondiente a «Recipientes en general»: (14) Rotura del recipiente:

(9) Fuga de fluidos.

(6) Emisión tóxica.

r (5) Explosión. → (16) Daño mecánico a equipo adyacente e w (12) Quemadura térmica. e (4) Propagación del incendio. q

r (1) Incendio de gases. e w (2) Incendios de vapores → e q sobre líquidos.

r (13) Intoxicaciones. w q (7) Quemadura química.

r e e w e e q

(19), (20), (23) Daño y anulación de la instrumentación y del control. (25) Colapso de estructura soportante.

Parece que los esquemas anteriores sean suficientes para esbozar las posibilidades del desarrollo eventual de una reacción fuera de control. Efectos: ninguno agradable. Daños a personas, bienes, servicios, medio ambiente y lucro cesante. Basta con revisar el apéndice 1 de 46 o el capítulo 22 de 64 para conocerlos.

2.11.1. Aproximaciones teóricas: el balance de calor Titulamos así este apartado para que quede claro que el desarro llo del tema, en su estado actual, solamente es suficiente para plantear y entender las cosas. Las hipótesis simplificativas que se hacen en los planteamiento s teóricos, sobre todo en sus aspectos cinéticos (un solo reactante, un reactante y un producto de reacción, reacciones de orden cero, etc.) limitan tanto la aplicación práctica de los mismos como para hacerla poco más que inútil. Ello hace que el estudio de sistemas reactantes concretos, nunca se insistirá bastante, deba hacerse, hoy por hoy, mediante experimentación imprescindible a distintas escalas. Los planteamientos teóricos se basan en considerar los elemento s que integran el balance de calor (en términos absolutos Q o de «caudale s» de calor q —kcal/h, por ejemplo—) de un sistema reactante: CALOR ACUMULADO = CALOR GENERADO – CALOR ELIMINADO


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QA = QG - QE o bien qA = qG – qE

(98)

Cuando el calor acumulado es positivo, la acumulación se traduce en un aumento de la temperatura en el medio según: qA

m R CpGT ; GT

qA m R Cp

(99)

Donde: mR = masa reaccionante. Cp = el calor específico. δT = el incremento de temperatura que nos interesa en el medio reac tante. Aquí se ha planteado el balance de calor considerando el reactor solamente. En realidad, un balance de calor completo debe incluir , si existen o se prevén, los elementos siguientes: a) El reactor con su camisa y/o serpentín refrigerantes. b) El condensador para reflujo del disolvente evaporado. c) El cambiador refrigerante auxiliar con recirculación. Los regímenes a considerar en la realización de los balances son: A) Isotérmico: situación normal de la operación real con temperat ura controlada. B) Adiabático o del «caso peor»: no hay eliminación de calor ( q = 0). Útil para explorar las consecuencias de la situación peor que pueda darse. No fácil de conseguir en los dispositivos experimentales. C) Isoperibólico: sistema en el que se mantiene constante la temperatura de la envolvente o camisa. Véase 46, pág. 69. El calor eliminado depende de su transmisión desde la masa reactante hacia y hasta el entorno que puede ser natural, el exterior, o artificial, algún medio para refrigeración: qE = US (Tm – Te) siendo: U: coeficiente global de transmisión del calor. S: superficie a través de la cual se transmite el calor. Te: temperatura del entorno. Tm: temperatura de la masa reactante.

(100)


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Por otra parte: (101) donde: h´: coeficiente individual de transmisión del calor desde la masa reactante hasta la pared interior del recipiente. e: espesor de la pared. k: conductividad térmica de la misma. h´´: coeficiente individual de transmisión del calor desde la par ed exterior del recipiente hasta el entorno natural o de refrigeración. El coeficiente individual h’ determina los regímenes extremos a considerar más adelante: a) Régimen de Semeno v: tanque bien agitado: h´ se puede estimar se gún Wilson 46, pág. 7, o según la pág. 18-20 de 61. Este régimen sirve también para masas gaseosas como puede verse en la pág. 62 de 63. b) Régimen de Frank-Kamenetskii: tanque sin agitación, inexistente (almacenamiento, p. ej.) o parada: h´ se puede estimar , por ejemplo según la pág. 5.15 y siguientes de 61, como de con vección natural. Aplicable a grandes masas de líquidos no agitados, a polvos y a sólidos. Entre los dos regímenes caben situaciones intermedias. El coeficiente individual h´ se puede estimar para convección natural o forzada según se trate de enfriamiento natural o artif icial (camisas, serpentines, condensadores y/o cambiadores de calor auxiliar: véase la Figura 2.11) respectivamente. Véase 46, pág. 72. La ecuación (100) pone de manifiesto que el calor eliminado es directamente proporcional a la superficie de transmisión lo cual tendrá importancia a efectos de diseño (parámetro funcional) y de cambio de escala. El calor generado es el término más complicado. En principio, es proporcional a la cantidad de reactante convertido. ∆n: (102) Siendo, ∆HR el calor de reacción referido a masa o moles y θ el tiempo. Pero: (103)


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Figura 2.11. Transmisión de calor en reactores tipo tanque agitado: (a) camisa, (b) serpentín, (c) tubos interiores, (d) cambiador de calor externo, (e) condensador de reflujo externo, (f) calentamiento directo por combustión. (Walas, Reaction kinetics for chemical engineering. McGraw-Hill, 1959).

Donde ∆C es la variación en la concentración y V el volumen de la masa reaccionante; entonces: qG

'C u 'H R u V X R 'H RV 'T

(104)

Donde υR es la velocidad de reacción. Esta última ecuación significa que el calor operado es directamente proporcional al v olumen reactante; esto tendrá importancia muy seria en los cambios (generalmente aumentos) de escala. Por otro lado, se tienen las ecuaciones cinéticas que caracterizan la reacción: (105)


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Según la ley de acción de masas de Guldberg y Waage, donde k´ = constante cinética (o de velocidad) de la reacción; Π = operador producto; Ci = concentración del reactante Ri ; νi = coeficiente estequiométrico del reactante Ri en la reacción:

ν1, ν1 + ν2 R2+ … + νi Ri → productos

(106)

También rige la ecuación o ley de Arrhenius: Kc

Ze

E Ac RT

(107)

En que: Z = constante preexponencial de frecuencia. e = base de los logaritmos naturales (= 2,7183). R = constante de los gases ideales. T = temperatura absoluta (oK). E´A= energía de activación de la reacción. Las ecuaciones cinéticas (105) y (107) son un modelo interesante para entender la estructura de los hechos y de su cuantificación. El obstáculo serio que existe para su aplicación útil, en el diseño de reacción y de reactores, es la imposibilidad de conocer Z y la enorme complicación que supone considerar todas las Ci cuando intervengan varios reactantes. Además los e xponentes n i coinciden con los coeficientes estequiométricos solamente cuando la reacción (106) represente el mecanismo real de la reacción. Todo lo anterior solamente pa ra reacciones muy sencillas. En general se recurre a aproximaciones empíricas con obtención de datos experimentales para cada sistema reactante y su ajuste matemático a estructuras semejantes a las de las ecuaciones (105) y (107), que quedarán: Y:

υR = k Π Cini

k k 0e

EA RT

(108) (109)

Siendo ahora constantes empíricas: k0, ni y EA. La particularidad y di versidad de las reacciones químicas hace difícil llevar más allá las generalizaciones. Así dejaremos aquí el asunto sustituyendo con (108) y (109) en (104): q G k 0 3Cini e

EA RT

'H RV

(110)

El asunto de las ecuaciones de velocidad puede ampliarse en el apartado correspondiente, excelente, del Perry 61, página 7-7 y siguientes.


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A efectos del tema que nos ocupa, reacciones descontroladas, se verá que los modelos que se plantean son muy simplificados con lo que tienen un alcance bastante corto; por ejemplo: Páginas 33 y 47: reacción irreversible A → B, orden 1, volumen constante. Página 4: reacción (irreversible) A → B, orden n, (volumen constante). 57 Página 225: reacción (irreversible) A → B, orden n. 57 Página 228: reacción (sin consumo: ∆C = 0) orden 0. i 46 54

La cortedad citada para los modelos cinéticos determina la de l os parámetros que se obtienen de ellos y , por lo tanto, la necesidad de e xperimentación para caracterizar cada sistema reactante en particular. Las ecuaciones (108), (109) y (110) ponen de manifiesto la dependencia exponencial de la v elocidad de reacción respecto a la temperatura . Para el intervalo de 100 a 400 oC, en que se suelen llevar a cabo muchas reacciones orgánicas, cabe estimar que cada 10 oC de aumento en la temperatura traen consigo que la velocidad de reacción se duplique. Atraídos por el brillo del aspecto cinético no se debe dejar de lado otra posible fuente de incertidumbre como puede sur gir en relación con el calor de reacción que es el factor ∆HR en las ecuaciones (102), (104) y (110). En principio, tiene un valor particular para cada reacción particular. En un trabajo en curso 88 estamos intentando determinar si, como parece, existe un valor aplicable a un tipo o familia (p. ej. esterificaciones) de reacciones. Los calores de reacción pueden deducirse a partir de las entalpías de formación ∆HF de reactantes y productos:

'H R

¦ n c 'H j

FJ

PRODUCTOS

¦ ni c '+ FI REACTANTES

(111)

O bien a partir de las entalpías de combustión ∆HC: (112) Entalpías de formación y de combustión se pueden encontrar en tablas; por ejemplo: — Perry 61: ∆HFo : páginas 2-194 y siguientes; ∆HF y ∆HC : páginas 2-202 y siguientes. — Yaws 69: ∆HFo : páginas 291 y siguientes; ∆HC : páginas 291 y siguientes. — Poling 70: ∆HFo : Apéndice A. — Dean 71: ∆HFo : Tabla 6.1.


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Tabla 2.13. Comparación de valores de las propiedades de formación a 298,15 K (valores estimados frente a valores publicados). Sustancia Propano Heptano 2,2,3-trimetilbutano trans-2-buteno 3,3-dimetil-1-buteno 2-metil-1,3-butadieno 2-pentino 1-metil-4-etilbenceno 2-metilnaftaleno cis-1,3-dimetilciclopentano 4-metilfenol Dimetiletil éter 1,4-dioxano Butanona Etiletanoato (acetato de etilo) N,N-dimetiletanamina (trimetilamina) Propanonitrilo 2-nitrobutano 3-metilpiridina 1,1-difluoretano Octafluorciclobutano Bromobenceno Tricloroetano 1-tiohexano (metiletil sulfuro) 2-metil-2-butanotiol 4,5-ditiooctano (disulfuro de propilo) 3-metiltiofeno

o ∆Gof 298,15K % error % error % error ∆H f 298,15K % error % error % error -1 Joback C/G Benson kJ.mol-1 Joback C/G Benson kJ.mol

-24,29 8,20 5,00 63,34 81,84 145,77 190,99 130,28 215,00 39,23 -31,55 -122,07 -180,20 -146,50 -328,00 99,30

5,48 -1,71 69,20 11,53 10,36 8,63 1,59 -2,00 16,74 13,71 8,24 -9,69 -12,72 -0,26 -0,13 -14,24

-6,71 25,24 6,20 10,99 2,14 4,36 1,40 0,56 5,29 0,00 8,68 -2,83 16,35 -0,40 1,60 -1,60

0,00 0,12 6,40 -5,46 4,03 0,18 0,23 -4,34 1,01 -0,92 4,98 7,52 0,91 -0,60 1,66 -1,13

-104,58 -187,80 -204,40 -11,00 -59,62 75,73 128,95 -2,05 114,90 -135,90 -125,35 -318,82 -314,70 -238,60 -444,50 -23,60

0,54 0,01 -1,25 -21,18 -15,31 24,84 -2,47 96,59 26,86 -6,31 2,58 -2,78 0,17 -0,05 -0,30 59,83

-2,73 -1,56 -2,96 -80,36 -3,54 11,83 -2,64 -90,24 7,88 0,88 2,32 -3,42 8,87 -0,57 0,25 10,72

0,29 -0,17 -0,52 13,36 -7,30 0,00 -1,98 77,56 2,44 -0,10 0,70 0,94 0,38 -0,47 0,21 3,56

95,97 -5,54 184,62 -443,30 -1394,60 138,51 19,72 26,27

12,08 2,83 1,60 -431,23 -308,84 -19,31 2,43 -4,07 -0,08 -3,88 -3,35 -0,89 12,73 5.56 1,79 -8,76 1,62 6,04 -90,67 -128,04 -38,84 -6,20 22,04 5,63

50,66 -162,70 106,36 -500,80 -1529,00 105,02 -5,86 -102,24

17,71 -16,01 -3,96 -3,43 6,49 -8,88 316,38 2,37

4,99 -12,24 -6,97 -3,02 5,19 2,76 154,78 -2,69

2,59 -2,56 0,43 -0,76 1,19 8,37 135,67 -1,12

9,03 36,58

159,69 80,10

166,00 70,23

41,53 9,49

-127,11 -117,27

-8,11 -28,86

9,28 -26,20

2,90 -2,88

121,75

3,19

—

1,05

82,86

0,94

—

0,28

Cuando no se encuentran datos cabe recurrir a métodos estimati vos que están descritos en 70, capítulo 3. Se presentan los métodos de Joback, también Perry 61, páginas. 2-358 y 2-359, de Constantinou y Gani y de Benson 80 todos ellos basados en contribuciones de grupos moleculares. En la tabla siguiente se muestran los errores que se cometen con estos métodos para una muestra de productos orgánicos 70, página 3.43. Como ocurre siempre los modelos más precisos son los más compli cados en su aplicación: así es el caso del de Benson que se utiliza en el programa Chetah 48, que es otra fuente de datos. Como se observ a en la Tabla 2.13, el de Joback, preconizado en el Perry 61, tiene fracasos clamorosos con productos tan comunes como es la trimetilamina.


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Con todo lo anterior dispondremos de unas entalpías normalizada s (estándar), a 298,15 oK y l ata, con la sustancia en el estado físico que se indique e n las tablas o, si no hay indicación, en estado de g as ideal. Como es frecuente que las entalpías de formación se obteng an a partir de las de c ombustión, por calorimetría, y estas últimas teng an valores mucho mayores que l as primeras, pequeños errores en las de combustión determinan otras muy grandes en las de formación. Ello explica las discrepancias que hay entre datos de fuentes y métodos diferentes para entalpías de formación. Las entalpías de formación para temperaturas distintas de 298,15 oK son: ' H FT

T ' + F 298 ³ 298 C p dT

(113)

Generalmente la integral se resuelve mediante el empleo de Cp medio (generalización para compuestos orgánicos: Cp = 2 J/kg oC = 0,5 kcal/kg oC) o mediante un ajuste del tipo: ¨HFT = A + BT + CT2

Como el que presenta Yaws 69 en las tablas (página 291 y siguientes) donde proporciona valores de A, B y C, junto con los de ∆HF298, para 1.360 sustancias.

2.11.2. Caracterización secuencial de los sistemas reactivos Se trata aquí de enjuiciarlos desde el punto de vista de la seguridad, aunque al final esbozaremos alguna orientación para el diseño de operaciones en reactores del tipo de tanque agitado y para el diseño de éstos. Comenzaremos por reseñar los modos de operación a considerar tanto en la aproximación conceptual al problema como a las etapas de caracterización que se verán después. Se trata de: a) Estudio de la r eacción normal: condiciones isotérmicas (normalmente, exceptuando precalentamientos). b) Estudio del caso peor: condiciones adiabáticas; caso peor porque supone que el calor eliminado sea cero. Solamente se puede simular en dispositivos experimentales muy pequeños y muy sencillos. c) Estudio del caso peor; condiciones isoperibólicas; en cuanto un reactorcito experimental sea un poco grande y tenga algunos accesorios (vainas termométricas, agitadores, tubos para añadir reactantes y ventear vapores, etc.), se producen problemas de inercias: el disparo de la reacci ón es mucho más rápido que la respuesta del sistema de control térmico en los sistemas de control de la calef acción) que hacen imposible conseguir condiciones adiabáticas en la masa reaccionante. En casos tales lo m ás que se


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consigue es una temperatura constante en la camisa calefactora y aislante: condición isoperibólica 46, página 69. Existen programas de simulación para convertir resultados de esta condición en datos adiabáticos. d) Calorimetrías difer enciales: miden diferencias de temperaturas (y su evolución) entre: d1) La muestra in vestigada (que puede reaccionar) y otra en bla nco (inerte). d2) La muestra in vestigada y la carcasa o camisa calef actora-aislante. e) Calorimetrías por flujo térmico: miden el flujo térmico (potencia) entre la muestra y la carcasa (eléctrica) o camisa (temperaturas de e ntrada y salida + caudal del medio calef actor); en otros casos: la potencia eléctrica consumida por un calentador de resistencia sumergido en el medio reactante. f) Exploración a temper aturas crecientes: son procedimientos que observan las condiciones de una sustancia o de una mezcla a temperaturas crecientes: f1) En rampa: crecimiento lineal con el tiempo. f2) En escalones: modalidad «calentar -esperar-buscar» o calorime tría de tasa acelerante (CTA): véase la Figura 2.12.

Disparo Autocalentamiento

200 TD

392

Espera Tiempo para disparo

100

Calentamiento de 10°C (18 °F) 0

50

100

Tiempo (mín.)

Figura 2.12. Operación en modo CTA 61.

212

Temperatura (°F)

Temperatura (°C)

En los procedimientos y aparatos calorimétricos se combinan v arios de los modos anteriores. Como se v erá más adelante, actualmente no se d ispone de


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ningún método ni aparato único que proporcione todos los datos y situaciones necesarios para caracterizar productos y/o sistemas reacti vos. Por ello se han propuesto varias tácticas o esquemas para resolv er el problema: 72 a 75 y 46. En general se detectan v arias etapas en secuencia, que v amos a cons iderar más adelante, y que son: I. Estimaciones preliminares de gabinete. I.1. De la bibliografía. I.2. De estimaciones propias. II. Experimentación preliminar sobre reactantes, productos y mezcla reactante. III. Caracterización experimental de la reacción normal. III.1. Datos termoquímicos. III.2. Datos cinéticos. III.3. Balance de calor. IV. Caracterización experimental de la reacción descontrolada. IV.1. Temperatura, tiempo y presión de disparo. IV.2. Dimensionamiento de venteos. La experimentación, imprescindible, incluye: a) calorimetrías: para conocer la variación de la actividad exotérmica (qG = qR) con la temperatura y otros datos cinéticos; b) planta piloto: para conocer el funcionamiento del sistema (equipo) completo y a tamaño escalable. La disposición mental y operati va ante la secuencia anterior es preguntar y responder, en cada etapa, tal y como se muestra en la Figura 2.13.

SÍ: abandonar el proceso planteado, buscar otro y probarlo a su vez

¿Se ha mostrado algún reactante, producto o mezcla explosible?

NO: abordar la etapa siguiente

Figura 2.13. Aproximación metodológica para el estudio secuencial de reacciones descontroladas.


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En 89 se considera que reacciones exotérmicas inferiores a 50 KJ/kg (de materia reactante) tienen un riesgo de descontrol no signif icativo. aunque indica para tales reacciones precauciones denominadas «cuadro de se guridad» en su apartado 2.1.

A) Objetivos y variables importantes El objetivo genérico de la caracterización de los sistemas reactivos es la determinación de sus características químicas y térmicas para excluirlas o condicionarlas a los efectos de la Se guridad pre ventiva y correcti va o mitig ante, frente a los riesgos de: (I) Descomposición térmica. (II) Reacción e xotérmica súbita aumentando la temperatura del medio reactante hasta que éste se descompone o hierve violentamente. (III) Generación súbita de g ases con aumento peligroso de la presión (en reacciones de cualquier tono térmico). Más concretamente, los datos o variables que se deben considerar a la hora de especif icar condiciones se guras de operación 46, página 34; para la planta: — Temperatura en que se produce descomposición o descontrol súb itos ¿Toperación? — Tiempo hasta que se producen los fenómenos indeseables anteriores. — Elementos para el balance de calor: • Calor generado por la reacción: qG, ecuación (104). • Calor eliminado: qE, ecuación (100). • Calor acumulado: qA, ecuación (98) y aumento consiguiente de la temperatura, δ T, ecuación (99). • Capacidades caloríficas de la masa reactante y de su continent e, y sus calores específicos. • Calor de reacción: ∆HR, ecuaciones (111) y (112). • Velocidad de reacción: υR ecuaciones (108) y (109). • Propiedades y régimen (Semenov o Frank-Kamenetskii) de la transmisión del calor a través de la masa reactante y desde ésta a la pared de su continente. — Dependencia de la v elocidad de reacción con respecto a las co ncentraciones de reactantes. ¿Con veniencia de diluyentes? ¿Operación s emicontinua? ¿Autocatálisis por los productos de reacción?


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— Influencia de factores fisicoquímicos (temperatura, catalizadores, pH, etc.) sobre las v elocidades de reacción, de generación y de acumulació n del calor. — Efectos de alterar la secuencia (orden) y v elocidad de carga de los reactantes. — Cantidad y caudal de g ases incondensables; presión f inal. ¿Pr esión de diseño? ¿Venteo? El apéndice 2 de 46 muestra un ejemplo de la valoración en secuencia de un riesgo químico. Temperatura de disparo: TD. Se trata de la v ariable más importante en la caracterización de reacciones descontroladas con el f in de establecer una temperatura segura para el proceso o la inviabilidad del mismo. Está definida en la literatura del asunto, con v arios términos: temperatura crítica, de no retorno (no return), de iniciación del descontrol (onset). Según sus denominaciones se trata de la temperatura más baja a la que se inicia el descontr ol o disparo de la reacción en cuestión. Depende de: • Acumulación de calor en el reactor o en vase concreto: determina que se pueda alcanzar TD. • Régimen de transmisión del calor a tra vés de la masa reactante y desde ésta a la pared refrigeradora: Semenov o Frank-Kamenetskii. • Características del reactor y de su agitación. • Calor de reacción. • Velocidad de reacción y las variables que la determinan. Es una temperatura mínima: por encima de ella el disparo súbito tardará un tiempo de disparo θD (véase luego). Es propia de cada sistema (reacción + equipo) en particular . El programa Chetah 48 no la estima. Esta variable, el conocimiento de su v alor para una reacción y e quipo concretos, sirve para establecer las temperaturas siguientes: Temperatura de operación : T0. Naturalmente, por debajo de disparo TD (margen de seguridad) pero: ¿Cuánto?: Rasmussen 76 propone una diferencia de 50 oC y Cardillo 77 de 100o, ¿nos quedamos con 75? ¿Con respecto a qué valor? Cuestión crítica y fuente de sorpresas desagradables. El mejor v alor, estrictamente, sería el correspondiente al reactor industrial que se opera o se desea o perar. Ello suele ser inviable por lo que hay que recurrir al valor resultante de la exploración del caso peor, condiciones adiabáticas o casi, en reactores piloto o de


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laboratorio escalados correctamente. Las sorpresas surgen de tomar valores obtenidos en aparatos inescalables o en escalaciones mal hechas. Temperatura de calefacción : TC. Si se especif ica una temperatura para el medio de calefacción que sea máxima, mediante presión del vapor de agua saturado o termostatización de otro medio, y segura por debajo de la TD, ¿cuánto?, se estará limitando el calentamiento de la masa reactante hasta una temperatura segura. Temperatura de refrigeración: TR. Tal, con su caudal, que asegure en todo momento que el calor generado sea menor que el calor eliminadocontando con la transmisión del calor en camisa, serpentín, condensador y/o cambiador auxiliar de calor. Sobrecalentamiento de disparo: ∆TD.

∆TD = TD – TAMBIENTE

(115)

Tiempo de disparo: θD. Tiempo que transcurre en una sustancia o mezcla desde que se la dispone a T = TD hasta que la reacción alcanza su v elocidad máxima. En 46 (página 203) se dice que este tiempo, establecido en condiciones adiabáticas, «da una indicación del tiempo disponible, a diferentes temperaturas, para ejecutar una acción correctora en caso de f allo». Lo denomina TMR (time to maximum rate) y lo calcula según:

TD

CP RT 2 qE A

(116)

Donde CP = calor específico (K y/[Kg oK]); R = constante de los gases (R = 8,314 y × mol -1 oK-1); T = temperatura de partida ( oK); q = calor generado (w/kg) y E = ener gía de activación (J/mol). Otra e xpresión 57, página 229, es:

TD

mR CP US

(117)

Con los símbolos de las ecuaciones (99) y (100). Otra forma de (117) es:

TD Fï: véase ecuación (131).

RT 2 1 qE A )

(118)


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Presión final de descontrol: Pf. A estimar a partir de la presión de v apor a la temperatura máxima del descontrol y/o la presión de los g ases incondensables generados en la reacción descontrolada. Inicialmente sirv e para decidir entre las alternativas siguientes: (I) Construir el equipo con una presión de diseño tal que aquél re sista la Pf: véase página 576 de este libro. (II) Ventear: dispositivos de venteo, en este libro Capítulo 15, con área de venteo Av, según se verá después. Área o diámetro de venteo: Av o dv. Es la sección o el diámetro del dispositivo para venteo que proteja al reactor (válvula de seguridad o disco de ruptura). Cabe considerar varios casos: (I) Sistema de presión de v apor: con su aumento (Clausius-Cape yron o Antoine véase ecuaciones (4) y (5) debido solamente al aumento de temperatura por la reacción descontrolada. (II) Sistemas con generación de gases incondensables: como productos de reacción. (III) Sistemas híbridos: ambas fuentes de fase gaseosa. En lo que se refiere a la generación de fase gaseosa a presión. En lo referente al flujo, a través del dispositi vo de v enteo, se suele conside rar bifásico (líquido-gas). Hay buena explicación de la determinación de estas variables en 46, páginas 115 y siguientes, y en 57, páginas 233 y siguientes, en este último caso con ejemplo resuelto por los métodos de Leung, simplificado de Fauske y gráfico de Fauske cuyo diagrama reproducimos en la Figura 2.21. La Figura 2.20 es otra gráfica, aún más simplificada, de la NFPA 38. Existen algunos números o módulos adimensionales que se emplean para caracterizar los sistemas reacti vos que nos interesan 46, páginas 64 y 72. Son: Módulo de Damkohler. Caracteriza la velocidad de reacción. Es: DA

X k c C A

T

BO

(119)

Con los símbolos de las ecuaciones (105),(107), (108) y (109) y CBO la concentración inicial del reactante B (limitante o en minoría) que reacciona con A. Suele valer entre 0,1 y 500. En 84, página 321: DA

X RT R C A0

k nT R C An01

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motor - reductor

acoplamiento flexible

cojinetes Prensaestopas refrigerado con agua

cojinete interno

empaquetadura de alta presión tapa de acero forjado

tornillos de acero de gran resistencia

conexión para manómetros

abertura de carga

prensaestopas de cierre de lubricante

conexión para entrada de vapor

conexión para purga diámetro interno vaina termométrica

75 cm

tubo de descarga

aletas de soporte

agitador de turbina

cuerpo de acero forjado

salida del condensado

Figura 2.14. Reactor de tanque agitado con camisa. 450 litros de volumen, 15 atm de presión y 150 oC de temperatura 84.


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Módulo térmico de reacción. Expresa el grado de e xotermicidad y la dinámica de reacción. Es: g

MTR

EGTAD TR 2

(121)

Donde: E = energía de activación; dTAD = aumento adiabático de la temperatura (calorimetría); R = constante de los gases ideales; T = temperatura. Vale entre 1 y 50. Módulo de Stanton . Indica la capacidad refrigeradora del sistema, tuando el calor eliminado por evaporación + condensación: ST

UAT VCP U

excep(122)

Con los símbolos de las ecuaciones (99), (100), (102) a (104) y l la densidad. En el régimen de Semenov se puede demostrar que: DA MTR ST

1 e

(123)

Siendo e = 2,718. Módulo de estabilidad . Sirve para decidir si, en operaciones discontinuas, conviene operar en el modo de carga completa o en el de carga gradual: ME

DA ST

(124)

Según el criterio siguiente: ME << 1. Se puede operar con carga inicial completa ME = 1. Operar en modo de carga gradual

(125) (126)

Los módulos DA y MTR son independientes de la escala ( V) de operación y el ME lo es del tiempo de reacción ( θ ). En la operación semicontinua la temperatura y la concentración son más importantes que e l tiempo de reacción hasta alcanzar las proporciones estequiométricas en el medio de reacción. Además cabe citar aquí los módulos adimensionales, de Prandtl, Nusselt y Reynolds, y la razón de viscosidades, en la masa y en la película cerca de la pared del reactor , que se emplean para determinar el coef iciente individual interior de transmisión del calor h´. Esto puede verse, por ejemplo, en 46, página 72:


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Nu JPR0 c 33 Rec Rec

0 c 67

P / P

0 c 14

f

UNd 2 P

129

(127) (128)

N = velocidad del agitador (rpm) d = diámetro del agitador (m) Conversión térmica: es una variable que ayuda a medir el avance de la reacción química, siempre que ésta esté bien definida, sin necesidad de análisis químicos. Es:

KTi

³ T0i qG dT u 100 'H R mR

(129)

Siendo ηTi la conversión (%) hasta un momento dado i transcurrido un tiempo θi desde el inicio de la reacción; QG el calor generado en modo isotérmico; ∆ HR el calor de reacción; mR la masa reactante; y qG el calor generado por la reacción. La ecuación (129) procede de considerar que el calor total QG es: QG

³ T0i qG dT

mRK'H R

(130)

Y procede de integrar, entre O y θR, la gráfica de QG frente a θ obtenida en modo isotérmico. Factor de inercia térmica, Φ: también denominado factor de dilución térmica y «factor fi». Indica el reparto del calor generado por la reacción entre la masa reactante y el recipiente contenedor (C) (calorímetro generalmente). La fracción del calor generado que queda en la masa reactante (MR) (tanto por 1) es: 1

)

mMR Cp MR mMR Cp MR mC CpC

(131)

Donde Φ es el inverso de dicha función. El factor Φ se aplica a la corrección de las δT obtenidas en condiciones casi adiabáticas (δTCAD), casi por el calor que pasa a calentar el recipiente, para obtener la verdaderamente adiabática (δTAD):

GTAD

)GTCAD

q

AD

)qCAD

(132)

También Φ tiene que ver con el tiempo que tarda un sistema para control de la temperatura en enterarse de que ha habido un aumento de esa variable y actuar correspondientemente. El ideal es operar con Φ = 1, o muy cerca, lo cual


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solamente se da en calorímetros muy pequeños que son cicateros en proporcionar otras informaciones. La condición de Φ h 1 se da con recipientes de gran volumen y masa muy pequeña, lo cual va en contradicción con su r esistencia mecánica a la presión. Se puede estimar , para un aparato dado, según (131) o bien calibrándolo mediante su calentamiento con una mezcla iner te que tenga ρ, Cp y µ iguales a los de la de reacción. A las variables anteriores se podrían añadir como importantes las que intervienen directamente en el balance de calor, expresado en las ecuaciones (98) a (110).

B) Estimaciones preliminares de gabinete Vamos a ver lo que se puede obtener sin recurrir a dispositivos experimentales de cualquier escala. Por si alguien no se ha enterado aún, transcribimos texto de Barton46 (Página 27) sobre la situación actual del asunto: «Ningún método de cálculo (o de estimación) reemplaza a la experimentación física con las sustancias»… Haciendo uso de la aproximación metodológica expresada en la Figura 2.13, estas estimaciones permiten obtener, para la situación (reacción, almacenamiento, transporte, embalaje, etc.) que se desee estudiar , las cuestiones siguientes: 1) ¿Régimen de Semenov o de Frank-Kamenetskü? 2) ¿Reacción discontinua, por cargas completas, o semicontinua gr adual? 3) ¿Qué se deduce de las estimaciones de las v ariables críticas TD, ∆TD y θD? ¿Es viable la reacción en unas condiciones razonables? 4) ¿Qué condiciones mínimas Tmín, θmín cabe esperar de la cinética de reacción? Para que la reacción sea viable. 5) ¿Qué condiciones de presión caudal y área de v enteo cabe esperar como necesarias en caso de reacción descontrolada? Y contestarlas dentro de la limitación e xpresada al principio d el apartado presente.

B.1) Régimen de situación Los regímenes extremos posibles se han def inido en el apartado 2.11.1, en relación con el balance de calor del sistema reacti vo. Ahora vamos a estudiarlos intentando obtener conclusiones cuantitativas que sirvan para abordar cuestiones posteriores. (I) Régimen de Frank-Kamenetskii. Ya se dijo que era aplicable a s ólidos, polvos y masas importantes de líquidos sin agitación, esto último puede ser porque no exista (almacenamiento a granel en tanques, embalaje) o porque, existiendo, esté parada. En las situaciones estáticas (al macenamiento, embalaje) se puede e vitar el disparo de una reacción inc onve-


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niente mediante la adición de inhibidores para la misma. Así se hace con el estireno monómero para e vitar su polimerización que pued e ser explosiva, mediante la presencia de inhibidores a base de hidroquinona, por ejemplo. Debido a la falta de agitación la temperatura no es uniforme a través de la masa de reacción. El tratamiento según Frank Kamenestkii es complicado, véase 46 página 48, aunque hay una simplificación de Leuschke: TD

L

1 §V· ln¨ ¸ © S¹

(133)

Siendo L una constante, aplicable a muestras de tamaños y formas distintos. (II) Régimen de Semeno v. Como se dijo, éste es el otro régimen e xtremo aplicable a líquidos tan agitados que se pueda suponer una sola temperatura en toda su masa y un gradiente de tal variable entre esa y una película muy delgada en contacto con la pared del recipiente. La cuantificación de este régimen, estudiado con más interés porque a él se puede asimilar el reactor de tanque agitado, se basa en considerar el balance d e calor, como hemos hecho en el apartado 2.11.1 del libro presente. En la gráfica de Semenov se representan los calores que intervi enen en el balance frente a las temperaturas del medio reactante. El ca lor generado es exponencial según la ecuación (110). El calor eliminado es una recta según la ecuación (100). El calor acumulado, diferencia entre los anteriores según (98), para por un mínimo de v alor cero y lue go crece. En este v alor cero se da que el calor eliminado es igual al gen erado a una Tmi. Tal situación es metaestable. La operación debe llevarse a efecto con una refrigeración, recta de trazos, paralela y por encima de la curv a de qG, con uno o dos puntos secantes, que asegura un calor acumulado negativo y operando en la zona — en que q G tenga tal signo (como AB en la Figura 2.15). Las intersecciones de las rectas de refrigeración con el eje x signif ican la temperatura del medio refrigerante en que: dQE / dT

0 UA Tm Trefrig . ; Tm

Trefrig .

(133a)

Casal 57 (página 228) presenta un desarrollo basado en considerar que, en el punto de tangencia de la Figura 2.15, las tangentes de las líneas de qG y qE son iguales. Para una reacción de orden cero (∆C = 0; Co = 1), resulta:

GT TD Te

RTD2 E

(134)


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Figura 2.15. Gráfica de Semenov para gases y líquidos en tanques bien agitados (mezcla perfecta).

Que resuelta por tanteo puede servir para estimar la temperatura de disparo. Según el mismo desarrollo se llega a una expresión para el tiempo hasta el disparo:

TD

mCV US

(135)

Donde CV es el calor específ ico, a volumen constante, de la mezcla reactante. Con las ecuaciones (134) y (135) se pueden hacer las estimacion es respectivas que, dadas las hipótesis simplif icativas adoptadas, tienen mero valor orientativo a considerar según el criterio de nuestra Figura 2.13.

B.2) Reacción en tanque agitado discontinuo: ¿Carga completa o gradual? Al tratar, en el apartado A), los módulos adimensionales que ayud an a caracterizar varios aspectos de las reacciones se vio que el módulo de estabilidad (ME=DA/ST) proporcionaba un criterio para contestar esta cuesti ón según las ecuaciones (125) y (126).


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B.3) ¿Qué significan los valores estimados para la temperatura y el tiempo de disparo? Si la temperatura TD estimada se encuentra en las cercanías de la ambiente o en el intervalo habitual ¿100 – 400 oC? de las reacciones productivas se habrá detectado un peligro considerable. Lo mismo sucede cuando se detecta un valor de θD inferior al tiempo de residencia que suele darse en tales reacciones:¿≤ 24 horas?, ¿≤ 8horas? La temperatura de disparo y el tiempo hasta el mismo se han e xplicado en el apartado A). Sus estimaciones pueden hacerse con las ecuacio nes (115) a (117) y (133) a (135). El libro de Bretherick 47 proporciona orientación mediante un catálogo de sustancias y reacciones peligrosas (unas 4.700 sustancias y más de 20.000 referencias cruzadas entre ellas). Barton 46 (página 23) proporciona, para esta etapa y válida también para las posteriores, el criterio que transcribimos a continuación: «La temperatura máxima que pueda alcanzar una carga reactante es la temperatura normal del proceso más el incremento calculado para el aumento adiabático. Si esta temperatura máxima es inferior a la temperatura a la que ocurra una de scomposición térmica significativa y ello a escala de operación propuesta y también inferior a la temperatura de eb ullición de la masa reactante, no se dará ri esgo originado por la generación de calor de la reacción propuesta». Claro que, para que no se nos olvide, añade: «La temperatura de descomposición térmica será muy diferente a escala de laboratorio y a escala industrial». Vilchez y Casal 57 (página 255), 66 y 67 han propuesto un índice de peligrosidad (IP) basado en: 1 ¦ FR IP IE (136) 1 ¦ FB Donde: IE = índice energético de la reacción. FR = factores (aumentadores) de riesgo. FB = factores bonificadores (reductores) del riesgo. Tabla 2.14. Índices energéticos para familias de reacciones. Reacción (calor de)

IE

Familias de reacciones

Muy exotérmica

10

Oxidaciones, halogenaciones, polimerizaciones, nitraciones

Exotérmica

8

Polimerizaciones (otras), nitraciones (otras)

Moderadamente exotérmica

6

Sulfonaciones, condensaciones, afinaciones, hidrogenaciones

Poco exotérmica

4

Hidrogenaciones (otras), alquilaciones, hidrólisis

Muy poco exotérmica

2

Reducciones

03 SEGURIDAD Capitulo 02

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En otra parte 88 hemos abordado la cuantificación de esta tabla en términos de calores de reacción. Tabla 2.15. Factores de riesgo (FR) y factores de bonificación (FB) para la ecuación (136). Factor de riesgo (FR)

Valor

Factor de bonificación (FB)

Valor

Proceso discontinuo

3,2

Sistema de agitación fiable

0,11

Planta multiproducto

1,0

Sistema de refrigeración fiable

0,11

Sistema automático para evitar caudal u orden de mezcla incorrectos

0,08

Información de ingeniería (modificaciones autorizadas de instalación, bibliografía)

0,07

Equipo: Reactor Depósito Otros Adición de sustancias según pauta Reactantes de calidad anómala

3,2 1,2 0,0 1,0 0,6

Manual de operaciones (incluyendo paradas, arranques, mantenimiento, 0,06 emergencias, etc.) completo Energía de emergencia para los sistemas de control

0,05

Refrigeración por sistema fijo para calentamientos indebidos

0,02

Se obtiene, con todo ello, una evaluación, en escala de 1 a 100, de la reacción y de la instalación existentes o propuestas. Está claro que este método tiene un fundamento térmico al estar basado en los calores de reacción. Existe otro método, del Instituto Suizo de Seguridad 89 (Stoessel 1993), basado en los valores relativos de las temperaturas siguientes: • MTSR (maximum temperature of the synthesis reaction): máxima alcanzable en el sistema reacti vo en el caso de f allo del sistema de e nfriamiento. • T24: temperatura a la que θD (TMRad) = 24 horas. • LTT: límite «técnico» de temperatura en el sistema impuesto por la ebullición del disolvente (supuesta capacidad de condensación suf iciente) o por el disparo del alivio (válvula de seguridad o disco de ruptura suficiente) de presión. Se considera que ésta sea una protección del sistema cuando tenga un nivel inferior al MTSR. Se definen 5 niveles de criticidad para los que se hacen diferentes recomendaciones. P ara el ni vel 5 (criticidad m áxima) se hacen unas recomendaciones para reducir el nivel de acumulación de reactantes (reacciones demasiado lentas) y otras para aumentar T24 (reacciones rápidas y exotérmicas cuya estabilidad térmica se deba incrementar).

B.4) Condiciones mínimas para la reacción propuesta Se establecen a través de los resultados del estudio cinético d e la reacción. Básicamente se trata de plantear y resolv er las ecuaciones (12) y (13) reordenando para el diseño de la operación:


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TR

'CDESEADA XR

'n( produccion ) VX R

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(137)

De la cual se puede obtener θR, tiempo de reacción, sobre un reactor e xistente con un volumen tal que sea capaz de contener la masa reac tante. Otra alternativa es despejar V para determinar el tamaño de un reactor capaz de efectuar la reacción y la producción, en un θR determinado y razonable. El problema suele estar en que se encuentran datos para pocas r eacciones con lo que hay que recurrir a experimentación, lo que cae fuera del apartado presente.

B.5) Condiciones de operación Se tratará de establecer la temperatura de operación T0 y el tiempo de reacción θ0 entre los extremos definidos en los párrafos B.2) y B.3) en v alores que sean manejables y se guros. Aquí es donde se aplicará el mar gen de seguridad de 50 a 100 oC propuesto en el apartado A) al tratar T0.

B.6) Condiciones de venteo Se trata de establecer la presión y el caudal de gases y vapores que se producirán en caso de que la reacción se disparara. Una vez establecidos se puede decidir entre las opciones para diseñar equipo que resista Pf o ventear, a una presión de consigna, a través de un dispositivo de alivio cuya área hay que determinar. Esto se trató en A) dando las referencias oportunas a los métodos de Leung y de F auske, así como un gráfico de este último. Para finalizar este apartado sobre estudios de gabinete, se debe citar aquí el programa Chetah de ASTM 48 que facilita lo siguiente: • Cantidad (no caudal) de calor liberado por una reacción dada. • Propiedades termodinámicas de muchas sustancias a partir de su estructura molecular. • Predicción de la tendencia de una sustancia o de una mezcla a propagar deflagración o detonación. Ya se verá, más adelante, que es frecuente que los diámetros de v enteo resultantes son, en muchos casos, impracticables, y cómo hacer frente a ello.

C) Experimentación preliminar Una vez que la etapa anterior no haya manifestado riesgo de des composición súbita, de reactantes y de productos, ni de reacción descontrolable en sus mezclas,


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se debe abordar una e xperimentación preliminar. Ésta se caracte riza por emplear los métodos y aparatos calorimétricos que Casal 57 (página 246) denomina microtérmicos porque las muestras que se prueban son del orden de miligramos o de pocos gramos. Esto tiene ventajas porque permite determinaciones rápidas en el laboratorio y con cantidades muy pequeñas,lo que es conveniente en etapas iniciales de exploración. Incon venientes son las dif icultades de operar en m odo adiabático (propio de la reacción disparada: caso peor) y de no reproducir el funcionamiento de los reactores industriales, por lo que los resultados, siendo convenientes para excluir según la Figura 2.13, no son escalables. Tienden a operar en modo isotérmico. Objetivos de estas pruebas son: (I) En el intervalo de temperatura que se e xplora (–20 a +500 oC): establecer si se produce descomposición súbita (sustancias) o reacción descontrolada (mezclas reactantes). (II) Cantidades de calor que se producen en reacciones. (III) Cantidades de gases que se producen en reacciones. (IV) Consecuencias de una reacción descontrolada en lo que se refiere a (II) y (III). Los métodos microtérmicos más empleados son: a) Análisis térmicos diferenciales (ATD = DTA): calorimetría de e xploración diferencial (CED = DSC), Differential scanning calorimetry 11; ensayo térmico aislado (EEA = IET), Insulated exotherm test, Figura 2.16 en v aso Dewar. b) Ensayo de presión de descomposición (EPD = DPT), descomposition pressure test. c) Ensayo ICI en tubo sellado (ETS = ICI 10 g sealed tube test). Los aparatos están descritos en 46, 57, 61, 74, 62, y otras fuentes. Pueden operar en modos isotérmicos, isoperibólico y con temperaturas crecientes en rampa o en escalones (CT A: ARC accelerating r ate calorimetry ) con escalones de 10 oC y detección de aumento, por exotermicidad, de 0,02 oC/min, véase la Figura 2.12. En 46 (página 28) se describen aparatos, y en página 54, los resultados de sus métodos. El apartado 4.3 de 46 presenta los resultados de estas pruebas, cuyos aparatos están descritos en el apartado 3.3 y su v alidez limitada a seguir adelante o no y poco más.

D) Caracterización experimental de la reacción normal Supuesto de que las etapas anteriores haya resultado la inocuid ad de la reacción que se esté investigando, se puede abordar la presente. Se trata de ensayar la


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reacción dentro de los entornos, de los v alores para las v ariables, que se hayan pensado para diseñar el proceso a escala industrial. Ello es a salvo de sorpresas que puedan aparecer en esta etapa (descomposiciones, reacción descontrolada, generación desmedida de gases) en la que se deben utilizar los reactantes en sus condiciones (pureza, impureza, etc.) habituales en su adquisición comercial. Se trata de la experimentación clásica para investigar la cinética y la termoquímica de una reacción concreta destinada a su implementación a escala industrial. Se quiere obtener datos con que poder operar de maner a confirmada experimentalmente, las ecuaciones que se han incluido aquí anter iormente y obtener: • Rendimiento o conversión (η): cuánto reactante de referencia se convierte consumiéndose. • De los productos de reacción: qué proporción resulta el producto de referencia (que suele ser el deseado): selectividad. • Velocidad de reacción (para las ecuaciones (104), (108), (109), (110) y (137) entre otras para diseño) en función de (ajustes algebraic os) las especies presentes, (incluso catalizadores), sus concentraciones y de la temperatura (generalmente isoterma después de un calentamiento has ta la temperatura de reacción) (νR). • Mecanismos y órdenes de la o las reacciones (ηi). • Velocidad o caudal de calor generado (qG). • Velocidad o caudal de calor eliminado (qE). • Energía de activación de la o las reacciones (EA). • Caracterización mediante los módulos adimensionales para decidir el modo de operación: por cargas o semicontinua. Ahora la e xperimentación se hace con aparatos mesotérmicos (mue stras de 1 a 30 gramos) o macrotérmicos (0,5 a 2 litros) que se van pareciendo a los reactores industriales (agitación, accesorios, instrumentación, calefacción, forma, proporciones, reflujo = evaporación + condensación, introducción de reactantes y e xtracción de muestras, etc.). Tal parecido permite , en algunos casos, abordar la escalación de los resultados. Entre los aparatos y métodos aplicables en esta etapa cabe citar los siguientes: (I) Calorímetro con flujo térmico (CFT = HFC heat flow calorimetry): (I.1) Calorimetría Dewar (CD = DC Dewar calorimetry) (con agitador, calentador controlado de inmersión y vaina para termopar; escalable, como se verá). (I.2) Calorímetro isoperibólico (CI = IC Isoperibolic calorimeter). (I.3) Calorímetro de potencia compensada (CPC = PCC Power compensation calorimetry).


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(I.4) Calorímetro con flujo térmico (CFT), esta v ez como denomin ación particular. (Figura 2.18). (II) Medición del g as generado: bureta automatizada de ICI (B AI = IAB ICI automated gas b urette) (para recoger y medir g ases producidos durante la reacción normal). Las descripciones de aparatos y métodos se pueden encontrar en 46 (página 35 Aparatos y métodos; página 64 Resultados), 57, 61, 74 y otras fuentes que se citan allí. Se ha demostrado experimentalmente que los calorímetros Dewar de 250 y 500 ml equivalen a velocidades de enfriamiento de 0,5 m 3 y a reactores industriales de 2,5 m3 respectivamente. Estos calorímetros permiten simular reacciones en planta con modo semicontinuo e isotermo. Existen calorímetros en el comercio para los f ines de esta etap a como, por ejemplo, el calorímetro Mettler-Toledo RC1 78 (dispuesto para operar a presiones atmosféricas, de 10 y de 60 bar) utilizado en el trabajo de referencia 62. Inadecuados para operación adiabática: Φ: 1,5-1,8 funcionan bien en isotérmico o isoperibólico. A continuación se va a exponer, de forma muy esquemática, cómo la combinación de la teoría, las hipótesis y la práctica de la calorimetría proporcionan mucha información para caracterizar reacciones químicas desde l os puntos de vista cinético y energético.

E) Resultados de las calorimetrías Es común a los calorímetros de este apartado proporcionar un registro gráfico de potencia eléctrica a lo lar go del tiempo de ensayo. ¿Qué significa esto? Partimos de una forma particular del balance de calor e xpresado en las ecuaciones (98) a (110) y aplicado a alguno de dichos calorímetros: qG

qR

UA( Tm Te ) mR cP

dTm q pa qag dT

(138)

Donde los símbolos son los de las ecuaciones citadas con la adi ción de qpa, pérdidas de calor al ambiente, y qag calor introducido por el agitador. UA, qpa y qag se pueden calibrar con una car ga inerte que tenga viscosidad y densidad iguales a las car gas de ensayo. Como, además, en esta caracterización de reacciones la operación es isoterma, aunque se haga a varias temperaturas, resulta: qR

UA( Tm Te )

(139)


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Con lo que midiendo las temperaturas se tiene el v atiaje del ap arato que también puede ser objeto de medición eléctrica. Con un re gistrador se tendrá: qR

f T

Para efectos de cálculos de transmisión del calor se considera aceptar que las reacciones son de pseudo primer orden:

(140) suficiente (141)

Que, integrada entre 0 y θ, así como entre C0 y C, resulte: (142) Por otro lado: (104) Sustituyendo dc/dθ con (141) resulta, para momentos 0 y θ (particularización): (143) (144) Dividiendo (143) por (144) y sustituyendo en (142): (145) Que permite obtener el valor de k. Como se han hecho v arios ensayos, isotérmicos pero a temperaturas distintas, se dispone ahora de: (146) Aplicando la ecuación de Arrhenius (109): (109) Al representar la ln k frente a 1/ T se debe obtener una recta con un b uen coeficiente de correlación lineal si la hipótesis de primer ord en es válida con pendiente = –EA/R y ordenada en el origen = Ro. Se tienen ahora: EA y Ro

(147)


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Con datos de (140) en (141) y (104): qR VQ R

'H R

(148)

Se obtienen valores de ∆HR a varias Tm. Pero:

'H

R T1

'H

R To

C P T1 T0

(149)

De donde se obtienen Cp como pendiente de recta al representar ( ∆HR)T1 – (∆HR)T0 frente a (T1 – T0). Los datos de gráfica o tabla (140) integrados: se tiene todas las variables para obtener valores de conversión térmica (129): ³ T0i q R dT 'H R mR

K

(150)

Con lo que, con los valores de la integral entre 0 y θi (varios), resulta:

K

(151)

f (T )

Que, debidamente representados, permiten obtener los tiempos para conversión 50 % (θ50) y para otras conversiones. Como: (152) Resulta: (153) Que con (151) permite disponer de: (154)

Ci= f (ǉ)

Otra derivación de estos ensayos resulta de efectuar una serie de ellos con concentraciones varias de catalizador para obtener un orden de reacción referido a éstas. Se supone: (155) Pero según una de las (46): qR q0

XR o XR X0

f T

(156)


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Si se representa ahora log vR frente a log vCATAL deberían resultar rectas paralelas con pendientes iguales a n CATAL y ordenadas en el origen iguales a kCATAL. Finalmente, cabe intentar, con los v alores de vR (156) frente a Ci, ajustes isotérmicos y polinómicos del tipo:

X

R T

D ECi JCi2 GCi3

(157)

Queda por mencionar , para cerrar este apartado, cómo se hace la e xperimentación calorimétrica para caracterizar reacciones semicontin uas. Se simulan éstas situando, en el calorímetro, el catalizador, el disolvente y todos los reactantes menos uno: el reactante de control. Éste se di vide en porciones de tamaño tal que hagan subir la temperatura de la masa reactante de forma medible pero que no sean tan grandes que perturben el mecanismo de la reacción o que produzcan reacciones laterales. Se añaden las partes citada s con enfriamiento (parando la adición) hasta que se vuelva a obtener la temperatura inicial en el calorímetro. Véase 46, página 68.

F) Caracterización experimental de la reacción descontrolada En la etapa anterior se ha barrido el campo de condiciones (tem peratura, tiempo, etc.) que son viables para el proceso normal. Se ha encontrado que, en el campo citado, no se dan descomposiciones súbitas ni reaccione s descontroladas. Si no es así, ya se sabe: Figura 2.13. Se trata ahora de e xplorar «el caso peor» en condiciones lo más cercanas que se pueda a las de la planta industrial y en aparatos e xperimentales escalables a esta última en tamaños, disposiciones y accesorios. A los efectos que nos ocupan, el caso peor es el desarrollo de l a operación (almacenamiento, residencia en aparatos o reacción) en condicion es adiabáticas: todo el calor generado se queda en la masa reaccionante aum entando su temperatura según la ecuación (99): — ¿Hasta alcanzar la temperatura de disparo TD después de un tiempo hasta el disparo θD? — ¿Haciendo hervir la masa reaccionante? — Dando lugar a ¿qué presión? ¿Qué caudales de gases y/o vapores? — Modificaciones o errores en la operación ¿afectan a la misma? — ¿Se producen descomposiciones y/o reacciones secundarias peligrosas? — ¿Cuánto calor qR se produce en la reacción disparada? Concretando las variables que se deben cuantificar y el objetivo de ello: • Temperatura de disparo: TD → T0; TCALEF. < TD; Trefirg. • Tiempo hasta el disparo: θD → θ0 < θD; tiempo disponible para control.


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Temperatura de ebullición de la masa reaccionante: Teb. Presión en el reactor sin venteo: Pf (¿resistir o ventear?). Caudal de gases generados: mGASES → diseño de venteo. Caudal de vapor generados: mVAPORES → diseño del condensador y del venteo. Estado físico de lo que se ventearía: líquido, vapor, l + v → diseño de venteo. Calor generado (qG = qR) por la reacción descontrolada. Condiciones (US) de la eliminación del calor: diseño de calenta miento, refrigeración normal y refrigeración de emergencia. • Curvas de Semenov (Figura 2.15), ¿se pueden establecer? → campo para temperaturas de operación seguras. • Operación semicontinua: caudal de adición del reactante controlador. • Secuencia para adición de reactantes, catalizador y disolvente.

• • • • • • •

Como en casos anteriores se emplean v arios aparatos porque no h ay uno único que facilite toda la información deseada con la calidad necesaria; ésta es la situación actual: los más parecidos a los industriales tienen Φ alto (menos adiabaticidad, menos precisión, peor controlabilidad). Los aparat os suelen ser mesotérmicos (gramos) o macrotérmicos (litros): (1) Calorímetro de tasa acelerante (CT A = ARC accelerating rate calorimeter): opera con unos 120 g de muestra; T ≤ 500 oC; P ≤ 175 bar. Es casi adiabático: va incrementando la temperatura de la muestra en escalones de 10 oC seguidos por periodos a T constante de unos 15 minutos (véase Figura 2.12), cuando detecta exotermia (≥ 0,02 oK/min) cambia del modo escalonado al adiabático. Proporciona datos de TD, ∆TAD = Tmáx – TD, dT/dθ, qR, T = f (θ ), P = f (θ ); caudales de gases y/o vapores κ = κ0c0n → EA, todo ello en las condiciones de reacción normal y descontrolada. (2) Calorímetro Dewar a presión (CDP = PDC pressure (adiabatic) Dewar calorimeter (Figura 2.19): opera con 300-800 ml de muestra; en modo diferencial y rampa de temperatura. Con un control de ±1 oK reproduce las pérdidas de calor de un reactor de 24 m3. Resultados parecidos a los del CTA pero a escala mayor. (3) Dispositivo para el dimensionamiento de v enteos (DDV = VSP vent sizing package): es una ampliación del CTA a 120 ml. Hace hincapié en determinar caudales de gases y vapores en función de T, θ y P (DIERS: Design Institute for Emergency Relief Systems-AICHE) muy adiabático: Φ = 1,05. (4) Calorímetro para exploración de sistemas reactivos (CESR = RSST reactive systems screening tool) (Figura 2.17). Muestra de 10 ml. Muy adiabático:

Φ = 1,04. Mismos objetivos que DDV y CTA. La búsqueda de las características de la reacción descontrolada puede hacerse por dos vías, que se complementan y que emplean resultados calorimétricos 46 (página 85).


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(I) Simulación: experimentos con aparatos lo más adiabáticos ( Φ h 1) posible con la mezcla reactante hasta 10 a 20 oK por encima de la temperatura máxima que cabe esperar en planta y mantenida durante un tie mpo igual o mayor que el esperado para ésa. Si no aparece descompos ición súbita ni reacción descontrolada: ¡bingo! Tenemos una reacción v iable para su escalación cuidadosa. Si se detecta una e xotermicidad extraordinaria por disparo se puede hacer una simulación más af inada para ver si hay un margen prudente de temperaturas para operar con seguridad. (II) Cálculo: también basados en calorimetrías pero ahora no para simulación directa sino para obtener datos científ icos, que faciliten los c álculos, en condiciones normales, en las propicias para el descontrol y en las de éste. En el cálculo se supone operación adiabática (q = 0) y se estima el tiempo de disparo (θD) según las ecuaciones (116) y (117) que proporcionan:

TD

f T

(158)

Considerando que T sea T ≥ TD. Ello se explica porque se puede sobrepasar TD, si la hay, sin notarlo inicialmente porque el descontrol sea lento al principio. La caracterización cinética será muy parecida a la que se ha vi sto en el párrafo C.1), aunque ahora se extienda el ámbito de condiciones a considerar. Cuando resultan valores de θD por debajo de los que son operables (¿7 horas?) cabe afinar el cálculo mediante un pseudoorden superior p ara la cinética de reacción, ecuación cinética más compleja o comparación del ca lor que se elimina en la planta (capacidad de su refrigeración) con el que se produce en la reacción descontrolada. El resultado, según (158), que se considere aceptable (se guro) debe confirmarse, con un calorímetro de Φ H 1, donde se dispone una muestra y se la mantiene a la temperatura que se especifique para el proceso en planta. Un suplemento a lo anterior es la simulación de los errores de operación en calorímetros escalables: cambio en el orden y en los caudales de adición de reactantes y catalizador; impurezas; parada o no arranque de la agitación; fallo de refrigerante; entrada de fluido refrigerante al reactor; etc. Son fallos que se deben prevenir (mediante instrumentación adecuada y redundante, receta y adiestramiento adecuados, control de situación en los cambios de turno, etc.) pero cuyas consecuencias se deben conocer para valorar y decidir la prevención misma. Finalmente queda por mencionar el diseño de los v enteos. Mediante datos de presiones, caudales y estados físicos de los fluidos venteados se debe tomar la decisión previa y hacer los cálculos que se mencionan y se r eferencian en el apartado 2.11.2 A) bajo los epígrafes «Presión f inal de descontrol» y «Área o diámetro de venteo». Además se deberá considerar el destino de los fluidos v enteados: destrucción o neutralización, recuérdese Seveso (1 kg de dioxina). De e sto se trata en 44, páginas 26-40.


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2.11.3. Métodos y dispositivos experimentales Son muchos y coexisten. Son prueba de que no existe uno que sea universal en sus características y en la información que proporciona. Cabe suponer que, con el tiempo y el evolucionar del diseño, la variedad se vaya reduciendo. A continuación se va a pasar revista a los más importantes, indicando bibliografía para ampliar el asunto. Véase la Tabla 2.16.

A) Tamaño de muestra Se puede comenzar a clasificar los calorímetros por el tamaño de la muestra que ensayan. Basándose en la clasificación de Casal 57 (página 246) se pueden agrupar en: — Microtérmicos: muestras de miligramos. — Mesotérmicos: muestras de (0,5 a 30) gramos. — Macrotérmicos: muestras de (0,5 a 2) litros. Se puede decir que, al aumentar el tamaño de la muestra y de su contenedor: • Los ensayos son más caros al requerir cantidades mayores de re actantes. • Los ensayos son más largos en tiempo: otra manera de ser más caros. • Se hace más importante el valor de Φ para conseguir condiciones adiabáticas: Φ aumenta cuando crece la masa de la muestra y disminuye la de su contenedor. Φ disminuye empleando metal, en lugar de vidrio, para construir este último. Se indicará Φ en la reseña de los aparatos. • Los aparatos y los ensayos se v an pareciendo cada v ez más a lo s industriales: menor dificultad para un aumento adecuado de escala. Se indicará si son escalables fácilmente o no.

B) Modos de funcionamiento Se basan fundamentalmente en el manejo que hacen de algunas v ariables importantes: a) Temperatura: 1. Isotérmicos; 2. Aumento de T en rampa; 3. Aumento de T en escalones; 4. Isoperibólico. b) Calor evacuado: 5. Casi adiabático (Φ h 1); 6. Adiabático (Φ = 1). c) Toma de temperaturas: 7. Diferencial (entre muestra activa y otra inerte). d) Estanqueidad: 8. Abierto (entrada de reactantes, salida de f ase gaseosa —venteo— y/o muestras); 9. Estanco. e) Presión: 10. Puede operar a presión superior a la atmosférica. Los modos de funcionamiento pueden ser simultáneos o alternativos.

Calorimetría con balance de calor y venteo Heat balance venting calorimetry

Calorimetría en celda de mezcla Mixing cell calorimetry

Calorímetro Dewar presurizable 300-800 mL Pressure Dewar calorimeter

Calorímetro Dewar sencillo Simple Dewar apparatus

Calorimetría con energía compensada Power compensation calorimetry

Calorimetría de exploración diferencial Differential scanning calorimetry

Calorímetro para exploración de sist. reactivos Reactive sistems screening tool

Calorímetro(s) con flujo térmico Heat flow calorimeter(s)

CBCV

HBVC

CCM MCC

CDP PDC

CDS SDA

CEC

CED

CESR

CFT HFC

RSST

DSC

≤2l

10 m

1-20 mL

1´5 -1´8

1´04

1

1

1, 03

1, 4, 8, 10

1, 6, 8, 10

2 (10 oK/min), 7, 9

1, 4, 8

1, 2, 6, 7, 8

1, 2, 6, 8, 10

1, 6, 8, 10

5-6, 8, 10

1, 2, 6, 7, 9

2

3, 4

1, 3

2, 4

2

2, 3

2, 4

3, 4

1, 3

4

2

1

2+3

2

1, 2

2,3

1, 5

1

2

NO

1

1

1

1

1ó2

NO

1, 2, 3

1, 2, 3

1, 2, 3

1, 2, 3

Tm

1, 2, 3

1, 2, 3

1

Tm P, mGV

35,38, 70,198

44

28,54, 88,197, 201

36

35

41,66, 86,199

–

–

44

29,54

–

–

248

–

–

–

–

–

–

–

–

26-66

26-66

–

–

–

26-66

–

–

–

26-66

Barton (46) Casal (57) Perry (44)

Referencias bibliográficas

pág. 45

(continúa)


(CDS, CEC, CD y PROPIO. Fig. 8)

Nombre genérico

Véase Fig. 2.17

– 20 a 500 oC

2 Camisas

Véase Fig. 2.19

¿Genérico?

62

62

pág. 12.2 Camisas exterior a vacío

Muy parecido a VSP

Nombre genérico: ver CED Y EEA

Observaciones

08:47

200-100 mL

1L

2L

h1

–

Modos de Calefacción y Medidas y Utilidad Agitación funcionamiento refrigeración resultados

22/1/08

PCC

Calorimetría con balance de calor Heat balance calorimetry

CBC HBC

100 mL

Calorímetro adiabático «Phi-tec» «Phi-tec» adiabatic calorimeter

CAP PHAC

1-20 mL

Tamaño Φ de muestra

Análisis térmicos diferenciales Differential thermal analysis

Nombres

ATD DTA

Siglas

Tabla 2.16. Métodos y dispositivos experimentales para caracterización de reacciones químicas.

03 SEGURIDAD Capítulo 02 Página 145

145

Dispositivo para diseño de venteo Vent sizing package

Ensayo de descomposición a presión Descomposition pressure test

Ensayo exotérmico aislado Insulated exotherm test

Ensayo ICI 10g en tubo helado ICI 10 g sealed tube test

Reactor calorimétrico con venteo Reactor venting calorimeter

DDV VSP

EDP

EEA IET

EI 10 I10T

RCV RVC

DPT

Calorímetro de tasa acelerante Accelerating rate calorimeter

CTA ARC

Calorímetro adiab. con seguim. autom. de prs. APTAC Automatic pressure tracking adiab. calor.

120 mL

10-20 g

Gramos

h2 g

120 mL

10 mL

1, 4, 8, 10

1´05

1

1,2 (≤ 400 oC), 9, 10

8, 9, 10

1, 3

1

3, 4

2, 6, 7, 9

2, 9, 10

6, 8, 9, 10

3, 4

2

4

1

1, 5

1

1

1

4

1

NO

NO

NO

2

NO

1

Tm = f (θ )

Tm = f (θ ) TD, θ D

∆T = Tm – TG ∆T = f (θ ) GA

Tm = f (θ ) P = f (θ )

1, 2, 3

Tm = f (θ ) P = f (θ )

1, 2, 3

Modos de Calefacción y Medidas y Utilidad Agitación funcionamiento refrigeración resultados

h 1 1, 3 +6 *, 9, 10

Tamaño Φ de muestra

Referencias bibliográficas

30,60

29, 55

30, 58

43

42, 86

36

–

–

–

–

249

–

–

–

–

26-66

26-66

–

Barton (46) Casal (57) Perry (44)

pág. 14

62

pág 44

Véase Fig. 2.16

Véase Fig. 2 * Escalones 10 oC + pausas de 15 min. Luego 6

62

operación TE < Tm, ver CFT

Es más un modo de

Observaciones

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CSAP

Calorimetría isoperibólica Isoperibolic calorimetry

Nombres

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CI IC

Siglas

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Tabla 2.16. (Continuación)




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C) Utilidad 1. En experimentación preliminar. 2. En la caracterización de reacción normal. 3. En la caracterización de reacción descontrolada. 4. En el dimensionamiento de venteos.

D) Calor Medios para calentar, enfriar y aislar el contenedor de la muestra que se ensaye: 1. 2. 3. 4. 5.

Horno o cintas eléctricas exteriores. Calentador eléctrico de inmersión. Camisa para fluido sobre la superficie lateral. Lo anterior más lo mismo en la tapa. Dewar.

E) Agitación 1. Directa (con eje). 2. Magnética.

F) Información que proporcionan 1. Directa mediante medición y su variación con el tiempo mediante registro gráfico o numérico: • Tm y Tm = f (θ ): temperatura de la muestra o masa reactiva. • Te y Te = f (θ ): temperatura del entorno natural (ambiente) o artif icial (medio transmisor del calor y aislante). • Tb y Tb = f (θ ): temperatura de un blanco o muestra inerte. • dTm/dθ . • W: potencia eléctrica para calentamiento y mantenimiento de tempe raturas. • qE: calor eliminado de camisa transmisora de calor (caudal y δ Te). • mGV: caudales másicos de gases y vapores emitidos por la reacción. • P y P = f (θ ). 2. Indirecta. Mediante elaboración termoquímica de los resultados: • • • •

qR = qG y qR = f (θ ): calor generado por la reacción. qE: calor eliminado. dqR/dθ : aceleración en la generación de calor. ∆HR = calor unitario de reacción.


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• Cp: calor específico. • Φ: factor de inercia térmica. 3. Cinética. Mediante elaboración cinética de los resultados: • • • •

η y η = f (θ): rendimiento o conversión térmicos. Ci = f (θ): concentración (térmica y/o mediante análisis de muestras). ν R = f (θ): velocidad de reacción. κ0, EA, κ: parámetros cinéticos.

En la Tabla 2.16 se recoge un resumen de la información, obtenida de la bibliografía consultada, sobre 19 tipos de calorímetros. Las denom inaciones son un verdadero reto a la semántica. Están ordenadas por orden alfabético de las iniciales en español. En la reseña del CT A hay una anotación que p arece críptica: «escalones 10 oC más pausas de 15 min lue go 6»; significa: temperatura ascendente en escalones de 10 oC seguidos de pausas de 15 minutos; cuando el aparato detecta una δ T por exotermia (sensibilidad = 0,02 oK/minuto) cambia al modo adiabático para hacer un seguimiento de la temperatura de la masa reactante. Se han recogido 4 figuras de calorímetros significativos. La Figura 2.16 como ejemplo de un calorímetro diferencial; la Figura 2.17 como u na sección de disposición constructiva para operar a presión: el reactor es fr ágil pero no se rompe mediante presurización externa (dentro de la carcasa general) igualando la presión que se produzca en el interior de aquél; la Figura 2.18 es un ejemplo

Temperatura diferencial Tubo de cierre

Tubo de referencia Vaina de vidrio

Temperatura de la muestra

Tubo de ebullición Tubo de muestra Vaso Dewar

Material de referencia

Cinta calefactora Aislamiento

Figura 2.16. Ensayo exotérmico aislado (EEA) = Isolated exotherm test (IET). Diferencial 46.


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Figura 2.17. Sección de la disposición constructiva de un calorímetro para la exploración de sistemas reactivos (CESR) 46.

de calorímetro con flujo térmico, que puede tener agitador, y se parece bastante a un reactor industrial; y f inalmente la Figura 2.19 muestra un calorímetro Dewar con Φ = 1 y por ello apto para ensayos adiabáticos.

G) Selección de calorímetros Como hemos escrito anteriormente, este campo de estudio está e volucionando hacia la Ingeniería en los últimos tiempos. Aquí hemos considerado 19 tipos de calorímetros publicados. Los trabajos del Instituto suizo de seguridad (155) 89 han conducido a la selección de tres tipos de calorímetros con los que postulan un estudio experimental completo de las reacciones descontrolables. Son: a) Un calorímetro diferencial tal como el de exploración o barrido (CED = DSC). b) Método calorímetro de Calv et (com microcalorímetros «Setaram» que combinan las características de un CED = DSC con las de un CFT = HFC en un solo aparato) 89a.


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Cámara de expansión

Acoplamiento para condensador Tubo de dosificación PTFE

Dosificación de calor PRT para prueba de temperatura Válvula de venteo en la alimentación

Calentador de calibrado

Válvula antirretorno de alimentación

Válvula de corte de alimentación

Acoplamiento de la cabeza del reactor

Válvula de aceite / entrada

Brida de seguridad para la cabeza del reactor

Tubo de conexión de acceso de la camisa del condensador a la cabeza del reactor para circulación de aceite

Vasija Mettler para calorimetría

Figura 2.18. Calorímetro con flujo térmico (Mettler) 46. Termopares Disco de ruptura

Transductor de control Válvulas de control

Termopares Venteo Calentador Adiciones

Transductor de presión

Horno Vaso Dewar Agitador

Tanque de descarga Agitador

Figura 2.19. Calorímetro Dewar a presión con tanque para evacuar 46.


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c) Un calorímetro adiabático tal como pueden ser los CDP = PDC, CDS = SDA o CT A = ARC. Hay otros patentados bajo las denominaciones ARC, Phi-Tec y VSP. El CESR = RSST puede operar pseudoadiabático en ciertas condiciones.

2.11.4. Diseño de proceso seguro para reactores tipo tanque agitado Vamos a empezar con una disquisición semántica. En casi toda la literatura sobre diseño de reactores, éstos y las operaciones se clasifican como sigue: (I) Reactores con flujo pistón (continuos). (II) Reactores tipo tanque agitado. (ii.1) Continuos. (ii.2) Discontinuos (por cargas completas). (ii.3) Discontinuos (por cargas graduales). (III) Reactores de otros tipos. El asunto semántico tiene que ver con los de tipo (II.3). Se les viene denominando Semicontinuos cuando no tienen nada de continuidad. La dra. Calvet 54 se ha sentido incómoda, con razón, con la denominación anterior y los ha llamado semidiscontinuos, lo que resulta algo más apropiado. Ello no obstante, nos parece más adecuado introducir , en la denominaci ón, la idea de gradualidad junto con la discontinuidad. Por ello los h emos denominado, como f igura arriba, discontinuos por car gas gr aduales o, para abreviar, graduales. Existen varios criterios para ele gir entre los tipos de reactor es mencionados antes 54, 81. Aquí nos vamos a ceñir a las razones de seguridad que están resumidas en la Tabla 2.17. Merece la pena destacar los aspectos relativos al control de la exotermia en reacciones muy exotérmicas. Bastante controlable en los reactores continuos y en los graduales, interrumpiendo el acceso de al gún reactante ante un descontrol, es muy poco en los discontinuos por cargas completas. Por ello este es el ar gumento principal para ele gir una operaci ón gradual cuando se desea operar en discontínuo por cargas: se puede operar moderando la adición del reactivo controlante y con ello el calor generado, ambos a lo largo del tiempo. En 90 se encuentra un método cuantitativo para elegir el tipo de reactor más adecuado desde el punto de vista de la conversación o rendimiento. En la parte de este texto que abordamos a continuación se va a considerar el enfoque ingenieril del asunto: lo que en Pro yectos se llama inge niería de proceso. Se trata de establecer las condiciones (temperatura, presiones, tiempo, etc.) en que se v a a desarrollar el proceso químico y los v alores numéricos de los parámetros funcionales de los aparatos (reactores, cambiadores de calor , etc.) para llevarlos a cabo.


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Tabla 2.17. Consideraciones de seguridad para elegir un tipo de reactor 54 y 58. Reactor y proceso Tanque agitado

Flujo pistón

Continuo

Discontinuo

Semidiscontinuo

Ventajas Bajo inventario

Condiciones estacionarias

La agitación suministra una Velocidad de adición herramienta de seguridad controlable, lo que resulta Condiciones estacionarias La agitación suministra una una herramienta de herramienta de seguridad seguridad El flujo puede ser diluido La gitación suministra una para ralentizar la reacción herramienta de seguridad Gran exotermia controlable Desventajas Dependencia del proceso

Gran inventario

Posibles puntos calientes

Grandes exotermias difíciles de controlar

Difícil de enfriar con la presencia de grandes masas Grandes inventarios Agitación presente sólo si de reacción son disponibles mezclaTodos los materiales se dores en línea encuentran presentes en el Difícil de empezar a detener por problemas de medio de reacción Difícil de diseñar inercia

La temperatura de inicio es crítica (si es muy baja, se acumulan los reactivos) Problemas de precipitación

Problemas de precipitación Bajo rendimiento global

A) Diseño de proceso Aquí en particular: condiciones, aparatos e instrumentos necesarios.

A.1) Consideración previa de reactantes, productos y reacciones Se trata de plantear y responder a las preguntas siguientes: (I) ¿Alguno de los reactantes o productos sufre (auto)descomposición térmica en el interv alo de temperaturas que se desea considerar pa ra el proceso industrial? La contestación que debe discernirse mediante los apartados 2.8 , 2.9, 2.10 y 2.11.2. Una contestación afirmativa puede excluir la reacción o limitar la temperatura máxima para la misma (TAD experimental menos 50 a 100 oC).


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(II) ¿Alguno de los reactantes o productos reacciona con el aire ? En caso afirmativo hay que operar bajo atmósfera inerte en el equipo: véase en este libro apartado 13.5. (III) ¿Alguno de los reactantes reacciona con el agua o con la h umedad? Afirmativo: (III.1) Exclusión del agua como medio para la reacción. (III.2) Exclusión del agua para extinguir la reacción. (III.3) Exclusión del agua (y de la espuma) como e xtintores para incendios. (III.4) Atmósfera seca en el equipo. (III.5) Se forma agua en la reacción: ¿efectuarla en presencia de un deshidratante? (IV) ¿Se dispone de información (y datos) e xperimentales, frecuentes, fiables, contrastados, etc.? Se me acaban los adjetivos referentes a la solidez de la información manejada, asunto en el que cualquier descuido o frivolidad se pagarán caros. La información se refiere a la caracterización de sustancias, reacciones normales y reacciones descontroladas, y cómo se han considerado en el apartado 2.11.2.

A.2) Temperaturas y tiempo de reacción Se ha tratado bastante sobre estas variables. Recapitulando aquí: Temperaturas: De operación (T0): • Sobre un valor mínimo que asegure que la reacción se efectúa en un tiempo razonable (¿7, 15 ó 23 horas?) e inferior a θD (véase más abajo). • Bajo un valor que asegure un margen de seguridad (50 a 100 oC) por debajo de la temperatura de disparo (TD). De consigna para los dispositivos de control, alarma y emergencia: establecerlos en escala con margen suficiente por debajo de TD. De ebullición del disolvente: cercana a la de las consignas si es posible. Condensador suficiente (se verá posteriormente). Del medio para transmisión de calor: que su temperatura esté por debajo de la de operación (para la transmisión del calor) y su máxima posible (por ejemplo, con vapor de agua saturado, controlar su pres ión; con otros fluidos transmisores, termostatización eficaz y redund ante) bien por debajo de la temperatura de disparo TD. El Instituto suizo de se guridad ISS propugna un método para est ablecer la criticidad (stossel-1993)89 de una reacción en un aparat o (reactor + refrigeración) dados según niveles de temperaturaas.


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Tiempos: De operación (θ0): por razones de se guridad aumentada θ0 < θD: inferior al disparo. De disparo (θD a TD): tiempo disponible para las actuaciones de emergencia (comprobar). En 89 se hace referencia a T24 correspondiente a θD = 24 horas.

A.3) Concentración de reactantes Se intenta optimizar esta v ariable entre dos extremos, considerando sus influencias sobre equilibrio, cinética y balance de calor: Inferior: condiciones menos favorables para la reacción pero balance de calor más f avorable a la seguridad (menor tono térmico). Superior: más favorable para rendimiento y velocidad de reacción pero con balance de calor más arriesgado.

A.4) Diseño conceptual de la instrumentación Se trata de establecer la instrumentación requerida para manten er controlada la operación en el reactor. Véase 13.6 de este libro. Ello incluye: • Detección, indicación y registro de: temperaturas de la masa reaccionante (Tm = T0); del medio refrigerante en los elementos para tal fin (Te en la camisa, el condensador y el cambiador auxiliar según sean los casos); nivel en el reactor; caudal del reactante controlador en los reac tores con carga gradual; presión, agitación, etc. • Control y alarmas de: temperatura de la masa reaccionante (T m) (sobre caudales y temperaturas de los fluidos refrigerantes sobre caud al de adición del reactante controlador y sobre los medios para emer gencia — apagado de la reacción inhibición, trasvase del medio reactante, intensificación de la refrigeración de las refrigeraciones—); agitació n (marcha y r.p.m.) (sobre reserva para su accionamiento y sobre las medi das para emergencia que se acaban de mencionar); caudales y temperaturas de los fluidos refrigerantes. Todos v erdaderamente redundantes (véanse los apartados 2.48 y 13.6 de este libro). • Enclavamientos: bloquear si f alta agitación, refrigeración, inertización, etc.

A.5) Diseño de las medidas para emergencias El diseño de proceso debe tener un enfoque predominantemente preventivo: que no se produzca el descontrol de las reacciones. Ello no obstante en instalaciones dedicadas para reacciones más peligrosas y en otras multiuso es c onveniente prever y diseñar medidas y equipo para emer gencia: actuación en caso de d escontrol. Son:


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(I) Intensificación de las r efrigeraciones: para ello éstas se diseñan para un 150% de las necesidades en operación normal. (II) Resistencia del equipo a la sobrepresión: ello se refiere al reactor y al resto de tubería y aparatos que estén o puedan estar conectados a aquél. Se trata en el apartado 16.1 del texto presente. (III) Venteo para alivio de pr esión: tratado en el te xto presente, apartado 13.3.1 al considerar superf icie y diámetro de v enteo. En el apa rtado 13.3.1 ya citado se dan referencias para abordar la estimación del área o del diámetro requerido para el venteo. Las Figuras 2.20 y 2.21 incluyen gráf icas para estimar tales dimensiones de los v enteos. Con un cálculo de ejemplo, que se incluye después, puede verse la f acilidad que hay para que resulten valores desmesurados de las dimensiones citadas. Éstas se refieren a los elementos para venteo (válvulas de seguridad y/o discos de ruptura) y también, peor aún, a todo el equipo y tubería conectados a aquellos para recogida y tratamiento de los fluidos

Figura 2.20. Dimensiones de los aliviaderos para reactores discontinuos 83.


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Figura 2.21. Diagrama de Fauske para estimar áreas de alivio 57.

evacuados. Es muy probable que se deba recurrir a otras medidas emergencia en lugar de ésta.

de

La Figura 2.20 facilita superficies de alivio para reactores en operación discontinua 38. En ella: la banda A representa reacciones endotérmicas o de un a exotermia muy baja (baja emisión de calor). La banda B represen ta reacciones con baja emisión de calor por volumen de masa de reacción. Son, por ejemplo, las polimerizaciones en suspensión de cloruro de vinilo,estireno, butadieno es-


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tireno, etc., en que el 50 por 100 del material que se encuentra en el reactor participa solamente como diluyente. La banda C representa reacc iones exotérmicas altas, como las polimerizaciones en masa de metacrilato de metilo y estireno, mononitración de benzol, toluol, etc.; y reacciones de Friedel-Crafts. La banda D representa reacciones con emisión de calor e xtraordinariamente alta, tales como las oxidaciones en que se emplea ácido nítrico,la polimerización en masa de acrilato de etilo o de acrilato de metilo, las condensaciones, con catalizador cáustico, de fenol fomaldehído, etc. En estos casos debe evitarse el empleo de reactores de más de 1.000 galones de capacidad (3.785 litros). Ejemplo: Reactor de 3.785 litros (máximo recomendado en la Figura 2.20 p ara reacciones muy exotérmicas); densidad ρ = 0,85 Tm/m3. m = 3.217 kg; presión de consigna = 1,03 bar abs (atmosférica). Un caso bastante normal. (1) según la Figura 2.20:

g

d v :15" a 23" 38 58 cm

(2) según la Figura 2.21: (A)

(B)

(C)

(IV) Extinción o apagado de la reacción: mediante fluidos que la detengan. Prever, en el reactor, espacio para estos fluidos. Ejemplos: • Barrer con nitrógeno la f ase gaseosa en reacciones donde inter vengan reactantes en tal estado físico (oxígeno, hidrógeno, CO2, SO2, Cl2, etc.). • Pero ¿qué hacer con los gases venteados del barrido? • Inyectar en el reactor un inhibidor de la reacción (mejor frío): terbutil catecol o hidroquinona en las polimerizaciones de olefinas, modificadores (ácidos o alcalinos) del pH en otros casos, etc.


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(V) Vertido del contenido del reactor: mejor por su fondo, a otro recipiente agitado para recogida donde puede efectuar la e xtinción según (IV) anterior. Su capacidad deberá ser la del contenido del reactor más la de fluido extintor. ¿Conviene disponer disco de ruptura en el fond o del reactor para automatizar el v ertido? Sería cuestión de probarlo si no hay antecedentes; su presión de ruptura sería la de consigna en la fase gaseosa más la carga estática de líquido. (VI) La parada automática de emer gencia: dadas las v entajas de la automatización, siempre que sea se gura y redundante, como se consider a en este libro, apartados 13.6.1 y 13.6.2, es conveniente disponer de un sistema para parada de emer gencia que active automáticamente (o en manual pulsando un solo botón) las medidas de emergencia que se han considerado antes. (VII) Duplicación de los servicios esenciales: Véase Tabla 13.17 del presente libro.

B) Diseño del equipo: el reactor tipo tanque agitado No se trata aquí de entrar en los detalles del título del apart ado, es materia para libro, sino de hacer un recordatorio muy general de los enfoques usuales y repasar aspectos que afectan a la seguridad. Se parte del deseo de fabricar cierta masa m de producto (reactores discontinuos) o cierto caudal másico m´ (reactores continuos). Será: m = Dn M

(159)

siendo Dn la masa en moles y M el peso molecular de la especie de refer encia. También será: mc

'nM T

(160)

La estequiometría servirá para conectar las proporciones de rea ctantes y de productos. El equilibrio indicará el rendimiento máximo que se pueda obtener: conversión (de reactante) y selecti vidad (proporción del produc to deseado en los resultantes). La relación entre el volumen de masa reaccionante y el tiempo, dos variables de nuestra atención preferente, viene dada alrededor de la velocidad de reacción:

XR

'C ;X 'T R

dC dT

(161)


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pero a volumen y densidad constantes: C

n ; 'C V

'n V

(162)

Por otro lado, de (108) y (109) con los mismos símbolos, resulta: (163) que es la expresión general para la cinética de reacciones y en la que aparece la dependencia de la v elocidad de reacción con las concentraciones y las temperaturas. Se vio en el apartado 3.4.1, las suposiciones que se ha cen para operar tal ecuación así como la forma de completarla con datos e xperimentales que puedan obtenerse por calorimetría. Aquí se produce una bifurcación en las intenciones del diseño y en la forma de plantearlo según las ecuaciones (159) a (163): (I) Diseño de equipo de nueva planta dedicado. (II) Diseño de proceso para equipo existente. Aplicables a los tipos de reactores importantes: 1) 2) 3) 4)

Tubulares continuos (sólo mención aquí a efectos de completitud) (flujo pistón). Tanques agitados continuos. Tanques agitados discontinuos por car gas completas («disconti nuos»). Tanques agitados discontinuos por cargas graduales («semicontinuos»).

Se v a a dar aquí una visión simplif icada y sintética que se deb e ampliar en , capítulo 7 y 23, así como en textos al respecto, 86 por ejemplo. 61

C) Diseño de equipo de nueva planta y dedicado El diseño transcurre por los cauces habituales. Se van a considerar solamente los casos que tienen sentido operati vo. Variable principal: volumen del reactor .

C1) Reactores tubulares continuos (Flujo pistón) sólo mención como se ha dicho.

C.2) Reactores de tanque agitado continuos Generalmente para una sola reacción o para un solo conjunto de reacciones. Diseño normal de reactores: balances de materia y ener gía, ecuaciones de equi-


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librio, ecuaciones cinéticas (conversiones, selectividades, velocidades espe-cíficas, tiempo de residencia, etc.). — Variables independientes: • Del proceso: caudales másicos y concentraciones. • De condiciones: presiones y temperaturas. • De propiedades: densidades, viscosidades, calores específicos, calores de reacción, constantes de equilibrio y cinéticas, energías de activación, etc. • De los aparatos: disposición, coeficientes de transmisión del ca lor, rendimientos, etc. — Variables dependientes: Parámetros funcionales de los aparatos (objetivos principales del diseño): volumen (diámetro y altura), tipo y potencia del agitador, tabiques deflectores o no, áreas para transmisiones del calor (camisa, serpentín, condensador y/o cambiador refrigerante auxiliar). En este caso opera la ecuación (160) que, con la (161) y (162), resulta: V

mc 1 M XR

(164)

que con la (163) permite obtener el volumen del reactor. La potencia del agitador: se puede conse guir agitación vigorosa (rendimiento 90% del de mezcla perfecta) con 0,6 CV/m 3 de reactor 84, pág. 329 y Re´= 10.000 (Re´= Re 1 = Reynolds del rodete) véase 61, página 6-45, así como nuestras ecuaciones (127) y (128). Parámetros complementarios: presión, materiales de construcción, espesores de las paredes, sobre espesor para corrosión, revestimiento, tabiques defectores, etc.

C.3) Reactores de tanque agitado discontinuos por cargas completas Se han visto en C.2) criterios que guían la elección entre este tipo y el c.4) siguiente; cabe decir que su elección es adecuada en los casos de reacciones con tonos cinéticos y, sobre todo, térmicos moderados. En este caso el proceso queda dejado a sus potenciales químico y térmico naturales: se disponen todos los reactivos y catalizador, si es el caso, en el reactor procedi endo la reacción por sus cauces naturales que solamente cabe moderar por dilución en un disolvente adecuado: — Variables independientes: las mismas de C.2).


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— Variables dependientes: las mismas de C.2) pero con (159) y (16 1) y (162) resulta: m 1 V (165) M X RT que con (163) permite obtener el volumen del reactor.

C.4) Reactores de tanque agitado discontinuos por cargas graduales Igual que en caso anterior C.3). La diferencia estriba en que un reactante, el controlante, se añade gradualmente para controlar la e volución química y térmica de la reacción.

d) Diseño de proceso con equipo multiproceso existente Es un caso muy frecuente en industrias intermedias (polímeros, pinturas, etc.) y de química f ina que disponen de una serie de conjuntos de equipo, incluyendo reactor, condensador y otros aparatos, tal y como hemos publicado en otra parte 65, y que incluimos en la Figura 2.22. 1. Reactor. 1a. Agitador para el reactor 1. 2. Reactor. 2a. Agitador para el reactor 2. 3. Columna. Placa soporte. Relleno. Distribuidor en cabeza. Redistribuidor. 4. Repartidor de flujo. 5. Condensador. 6. Condensador de venteos. 7. Condensador. 8. Centrífuga. 9. Filtro. 10. Tanque receptor. 11. Tanque de almacenamiento.

12. Secado. 13. Eyector de vapor a chorro. 14. Lavador de lluvia. 15. Bomba centrífuga. 16. Bombas de engranajes.

Figura 2.22. Instalaciones multiproducto con dos reactores y equipo auxiliar 65.


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Quizás con la adición de un cambiador de calor , para auxiliar la refrigeración del reactor, más la bomba respectiva. Ahora el diseño de proceso casi se invierte en lo que se refiere al carácter de las variables aplicables a los reactores del tipo de tanque agitado en diseño para nueva planta. Variable principal: tiempo de reacción.

D.1) Reactor de tanque agitado, discontinuo por cargas completas — Variables independientes: • De proceso: masa de producto a obtener , caudales y temperaturas de refrigeración. • De condiciones: presión y temperatura en el reactor. • De propiedades: ídem C.2. • De los aparatos: disposición, volumen (diámetro y altura) útil ( atención a la reserva de volumen para adiciones posibles de emergencia), potencia y velocidad (rpm) del agitador (quizás variables), áreas para transmisiones del calor, etc. — Variables dependientes: • Parámetros funcionales de los aparatos (objeti vos principales del diseño): tiempo de reacción: presión y temperatura en el reactor, caudales y temperaturas de los fluidos refrigerantes. Con las ecuaci ones (159), (161) y (162) resulta:

T

m 1 M X RVR

(166)

donde VR significa ahora el volumen útil del reactor. Atención a asegurar una agitación eficaz a pesar de un llenado parcial.

D.2) Reactor existente de tanque agitado, discontinuo por cargas graduales En este caso se cargan en el reactor el catalizador y todos los reactantes menos uno. El reactante no cargado, restante y controlante, se añade de forma gradual y medida. La reacción procede de forma también gradual se gún adición citada en último lugar. Se han visto en C.2) y en 2.11.2 criterios que recomiendan la elección de este tipo de proceso: básicamente facilitar la gradualidad y el control de reacciones con tonos cinético y térmico (e xotermia) muy fuerte.


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163

El diseño de proceso es semejante al del caso B1) excepto que el tiempo que se obtenga será el tiempo mínimo de reacción. El tiempo efecti vo d e reacción queda a voluntad del diseñador según el caudal que decida para adición del reactante controlador y las pausas convenientes para enfriar.

E) Diseño de las refrigeraciones Las hemos puesto en plural porque pueden ser (con referencia a ra 2.11) varias:

la Figu-

• Camisa refrigerante en la superficie lateral (y quizás también en el fondo) del reactor (a). (qCA). • Serpentín dentro del reactor: con inconvenientes para una limpieza estricta del mismo (b). (qSERP). • Condensador, sobre el reactor, de los vapores, generalmente del disolvente, generados en la masa reaccionante (e). (qCOND). • Cambiador refrigerante auxiliar (d) con bomba para circular la masa reactante. (qCA). Estas son las disposiciones más frecuentes, habiendo otras espec iales. Al considerar el balance de calor, en el apartado 2.11.2 solamente se tuvo en cuenta, para simplificar, la modalidad a) anterior. Ahora conviene desglosar el calor emitido, allí según ecuación (100) en: g

qE

qCA qSERP qCOND qCA

(167)

Con sumandos correspondientes a las temperaturas mencionadas ar riba, a cada uno de los que se aplicará: qi

U i A'T

(168)

Para obtener el área de transmisión que es el parámetro funcion al para diseño de cambiadores de calor. El diseño de cambiadores de calor es objeto de los capítulos 5 y 11 de 61 en los que conviene llamar la atención sobre los apartados dedicados a camisas y serpentines (páginas 5.21, 11.27 y 18.30), mencionados anteriormente, y a cambiadores de carcasa y tubos tipo TEMA (páginas 11.5 y 11.42) aplicables a condensadores y cambiadores auxiliares. En la Tabla 2.18 se incluyen valores típicos del coeficiente global de transmisión del calor que, a falta de cálculos rigurosos, sirven como orientación y para estimar las ef icacias relativas de las superficies transmisoras. Se puede apreciar la superioridad de los sistemas en que se puede forzar más la con vección mediante la turb ulencia de la circulación. La elección de carcasa o tubos (TEMA) para cada fluido se suele hacer bajo el punto de vista de la mayor f acilidad de los tubos para ser limpiad os. En todos los


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casos se deben pre ver inclinaciones y drenajes que permitan v aciar ambos lados de los cambiadores de líquidos de proceso y de limpieza. Un criterio de diseño que afecta a la se guridad suele ser el de que q CA+ qSERP+qCA sumen un 150% del qE que se deba evacuar en la operación con reacción normal 55, páginas 8 y 13 (Dow). Ya se ha mencionado la conveniencia de emplear un medio refrigerante cuya temperatura máxima esté limi tada y por debajo de la temperatura de disparo TD de la reacción. Igualmente prote ge el uso de un medio disolv ente con un punto de eb ullición inferior a T D siempre que el condensador tenga capacidad condensadora suficiente. Tabla 2.18. Valores típicos de coeficientes globales de transmisión de calor 61. Sistemas

Pag.

Intervalo

Medio

Relativo

269 196 73

100

11-33 Agua

Disol. acuosa

513-757

635

236

Agua Vapores 11-32 Orgánicos Agua

Disol. naoh (10-30%) Agua Vapores de aromáticos

488-1220

854

317

391-586

489

182

195-391

293 109

Serpentines Cambiadores de carcasa y tubos tipo TEMA 1 btu/h ft

Coeficientes globales típicos (kcal/h m2 .OC) 147-391 98-293

11-34

Salmuera Salmuera

Fluido en la camisa o en los tubos Agua Orgánicos

Camisas

2 o

Fluido en la carcasa o en el recipiente

61

2 o

C = 4,882 kcal/h m C

F) Cambio de escala Se ha estudiado la calorimetría como fuente de información sobr e las reacciones químicas. También se han considerado aparatos de laborat orio y piloto para simular el comportamiento en reactores industriales. Queda por conocer cómo pasar de los primeros a los segundos: el aumento de escala. El texto mejor que hemos podido encontrar sobre el aumento es e l de Walas 84 (páginas 314-326). Indica como aumentos de escala prudentes los de 5 a 10 veces en tamaño (volumen). Parte de que se hayan hecho ensayos de las variables pertinentes: Concentraciones iniciales

Velocidades de calentamiento

Diluyentes Temperaturas

Agitación (tipo y rpm) Velocidades espaciales Catalizadores, sus propiedades y sus concentraciones

Presiones


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Trata de las semejanzas (geométrica, cinemática, dinámica, termodinámica y química), indicando que cada una, en el orden señalado, debería suponer todas las anteriores. Como se verá más adelante tal cascada de semejanzas es impracticable: hay que elegir entre ellas despreciando algunas. Basa el cambio de escala en el módulo de Damkohler (DA) que se definió en las ecuaciones (119) y (120). Indica que «el aumento de temperatura tiene una influe ncia mucho mayor sobre la velocidad de reacción que sobre la difusividad o sobre la viscosidad» lo que tiene importancia a efectos de la se guridad. También: «Cuando se conserva la semejanza química (DA´ = DA) quedan fijadas la geometría y la transmisión del calor pero no del modo requerido por la semejan za dinámica» (o sea Re´ 0 Re) (prima = reactor grande). Veamos: Dos reactores con una razón de semejanza geométrica (de diámetros): Dc D

O

(169)

Relaciones geométricas en la semejanza química: (170) (171)

D´= λ D L´= λ L

(172)

V´= λ3 V S´L = l2 SL Relaciones de transmisión del calor en la semejanza química, q

c G

3

O qG

q Ec / S c

qE / S

(173) entre otros: (174) (175)

La geometría gobierna el cambio de escala en el tamaño del reactor. En realidad se deseará ampliar la masa reactante, o sea el volumen: Vc

EV E O3 (Esta ǃ es la que se postula de 5 a 10) S Lc E S L Lc E L 2

1

D

1

3

3

E L 3

(176) (177) (178) (179) (180)

Con estas semejanzas dimensionales resultaría una transmisión de calor escasa, lo que afecta a la seguridad negativamente. Si se desea que


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q Ec

q Gc y q E

qG

(181)

como condición límite (se desean 6) y se divide (174) entre (172): qGc Vc

qG V

(182)

qE Vc

qE V

(183)

JS c yq JS

(184)

Sc Vc

(185)

sustituyendo ahora con (181):

pero, para UDT iguales: qc

que en (184) resulta:

S V

Condición para que se cumpla (181): eliminación segura del calor generado por la reacción. Pero esto no es posible por la geometría ya qu e di vidiendo ahora (173) entre (172) resulta que en la realidad férrea del reactor: Sc Vc

1S

OV

(186)

, a 3 10 2 ,15 ) resulta que S´ se queda corta Como ǌ > 1 (de 3 5 171 (1/ ǌ entre 0,58 y 0,47) al aumentar V. ¿Qué hacer?: dotar a la instalación grande de superficie complementaria para la transmisión del calor; se verá un ejemplo más adelante. Aquí se ha abordado el asunto del cambio de escala desde el pun to de vista de la seguridad térmica. El texto de Walas propugna que, para sistemas homogéneos, los tiempos de reacción y las concentraciones iniciales sean los mismos en el aparato pequeño y en el grande; también que, en todos los casos, las temperaturas, o los perfiles de temperaturas-tiempos sean iguales.

Ejemplo: Reactores de tanque agitado en operación discontinua por car gas completas. Dimensiones: D (diámetro) = L (altura); cilíndrico, transmisión del calor a la camisa sobre la superf icie lateral del cilindro; superf icie complementaria cuando haya lugar: cambiador auxiliar según disposición (d) de la Figura 2.11


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con un coeficiente U doble (Tabla 2.18) que el de la camisa (1 m2 de cambiador h 2m2 de camisa). Partiendo de experimentos en laboratorio (2 litros), que han resultado con un balance térmico satisf actorio, se desea e xplorar, desde este punto de vista, los aumentos de escala a planta piloto (10 y 100 litros) y a escala industrial (500, 1.000 y 5.000 litros). P ara asegurar una buena refrigeración se debe cumplir (185): Sc Vc

29,5

m2 / m3 (ver abajo)

(187)

La superficie complementaria, en cambiador con U doble, deberá ser: SC

29,5V c S L 2

(188)

Por otro lado: D = L; V = 0,7854 D2L = 0,7854 D3 D

3

V / 0 ,7854

(189)

Tamaño (L)

Escala

L = D (m)

SL (m2)

S/V (m2/m3)

%

Sc (m2)

2

Laboratorio

0,137

0,059

29,5

100

0

10

Piloto

0,234

0,172

17,2

58

0,062

100

Piloto

0,503

0,795

7,95

27

1,078

500

Industrial

0,860

2,324

2,32

16

6,213

1.000

Industrial

1,084

3,692

3,69

13

12,90

5.000

Industrial

1,854

10,80

2,16

7,4

68,35

Comentario: de la tabla se deduce lo corta que se queda la super ficie de la camisa. El paso de 2 a 10L quizás se pudiera salvar forzando el caudal de refrigeración, U y ∆T pero poco más. Los demás pasos requerirían imprescindiblemente cambiadores auxiliares importantes: la camisa sobre la sup erficie cubre un porcentaje bajo y decreciente de las necesidades de refrigeración.

G) Seguridad y seguridades En el texto que antecede se ha considerado seguridad preventiva en el buen diseño del proceso y del equipo. Quedan por contemplar otras me didas de seguridad que estén relacionadas con operaciones y mantenimiento.


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Cabe empezar indicando que, una vez realizados los diseños del p roceso y del equipo, se proceda a efectuar la e valuación de los riesgos. Para ello cabe utilizar algunos de los métodos incluidos en la segunda parte del libro presente y el método semicuantitativo de Vilchez y Casal 57. Aquí sólo se trata de complementar lo que se incluye en la fuente citada en aquello que sea propio de las instalaciones y operaciones que nos ocupan. En 53, página 6, pueden verse medidas preventivas para el laboratorio, algunas de las cuales son aplicables a las operaciones industriales. En 54, página 7, hay orientaciones generales.

G.1) Análisis cualitativo AFO/HAZOP Poco o nada hay que añadir a lo que hay, sobre este método para análisis, el más recomendable entre los cualitativos, en el Capítulo 6 de este libro. Quizás añadir «Reacción» y «Transmisión del calor de reacción a la refrigeración» así como la particularización que hace Barton en 46 pág. 98.

G.2) Análisis cuantitativo mediante árboles de fallos ACAF/FTA El fundamento y el desarrollo de este método pueden v erse en el libro presente, apartados 6.7 y 8.1. Aquí lo vamos a complementar con un árbol de fallos particularizado, para reactores y sus operaciones, por BPF 85 que incluimos en la Figura 2.23 y que puede servir como orientación general p ara la def inición de los fallos extrayendo una lista de los mismos. Estos y otros métodos de fallos pueden verse en 55, página 11.

G3) Los manuales Vínculo muy importante entre la instalación, su operación y los operadores que realizan ésta. También los habrá para limpiezas y mantenimiento. Así: — Manual para operaciones: • Normal. • De emergencia. — Manual para emergencias. — Manual para mantenimiento: • Correctivo. • Preventivo (revisiones). Los manuales para operaciones deberán describir las mismas en unas «recetas» paso a paso, que no permitan desviaciones ni interpretacion es personales que podrían ser peligrosas: ni «creíques» ni «penséques».

Reactivos mal etiquetados

Fuga de vapor a la camisa calefactora

Instrucciones operativas incorrectas

Agitador no opera

1O Sobreconcentraciones locales de reactantes 25

Aplicación excesiva de calor

22

Indicación falsa de temperatura

O

1

17

Disco de ruptura 44 equivocado

Venteo obstruÌdo o 43 cerrado

Enfriamiento normal pero exceso de calor

Dispositivo para venteo sin 41 instalar

Aplicación de 38 presión externa

Venteo de tamaño 42 insuficiente

1

1

Exotermia 37 descontrolada

26

O

O

27 Exotermia descontrolada

Dilatación 35 térmica Explosión de 36 vapores

1

1

O

O 39

40

Venteo insuficiente del reactor 45

Presión excesiva

Venteo

Y

2

2

Y

O 1

El reactor revienta

Emisión de substancias tóxicas

47

O

46

1

VICTIMAS FALLECEN O CON DAÑOS CORPORALES SERIOS

48


Figura 2.23. Árbol de fallos genérico para la sobrepresión en un reactor 85.

24

1

Concentración errónea de reactantes

O

Error del operario:válvula no cerrada

23 Fallo del agitador

21

20

19

18

Fugas desde o 16 hacia el reactor

Carga de reactantes 15 equivocados

13 Pesada imprecisa Instrucciones operativas 14 incorrectas

12

Venteos no 34 confinados

32 Etc

33

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Caudal de adición 11 incorrecto

Reacción normal pero refrigeración insuficiente

Derrame o escape accidental

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9 Fallo del agitador

Falla indicación de 8 temperatura

6 Válvula pegada Superficie para enfriamiento 7 sucia

Fallo en el suministro de 5 agua para refrigeraciones Válvula para 31 vaciado abierta

Boca de hombre o tapas sin 30 apretar

10

29 Fuga

Enfriamiento demasiado 4 tarde

O 1

Rebosamiento 28 del reactor

3 Enfriamiento no opera


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G.4) El personal y su adiestramiento No debe f altar una mención a este elemento vital para la se guridad en las operaciones. En otros lug ares, este libro, Capítulo 3, y 85, hemos escrito sobre el personal de operaciones, sobre su adiestramiento, sobre el estímulo de actitudes favorables a la seguridad y sobre el desestímulo de las que le son perjudiciales. Actualmente estamos propugnando ensayar , para reacciones muy peligrosas que habría que def inir, el método de actuaciones y compro baciones, mediante lista de comprobaciones ( check list ) entre dos personas operadoras tal y como hacen el piloto y el copiloto en una aerona ve antes de partir. Creemos que ello puede reforzar la seguridad en las operaciones evitando errores y omisiones.

Colofón Deseamos rendir homenaje a Barton y Rogers haciendo que la últi ma cita en esta parte sea a su magníf ico libro 46 que hemos utilizado concienzudamente. Su Apéndice 6, página 217, es la reseña de un accidente, en un reactor cervecero y en 1386, debida al bardo Chaucer. Citamos aquí un extracto del original y traducimos: «It happens like as not There´s an explosion and good-bye the pot! Don´t be alarmed, help to sweep the floor Just as we always do, and try once more!» ———————————————————————«Ocurre, quieras o no Hay una explosión y ¡adiós el perol! No se alarme, ayude a barrer el suelo Tal y como hacemos siempre, y ¡pruebe otra vez!»


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TOXICOLOGÍA INDUSTRIAL 2.12. INTRODUCCIÓN 2.12.1. Algo jocosa Durante muchos siglos, la toxicología clásica ha sufrido mala prensa debido a sus objetivos claramente activos: eliminar a alguien. El papiro egipcio Ebers (1552 a. de C.) ya constituía un recetario para ello. En Grecia , Hipócrates, padre de la medicina, ya anduv o pasos (entre otros, y menos mal) hacia la búsqueda de antídotos. Dioscórides clasif icó los venenos: un consuelo para morir con orden. En el Renacimiento y la Francia de Luis XIV se desarrolló una alta tecnología puntera en el arte prácti co de despachar o hacer despachar congéneres (molestos); los antídotos sol ían administrarse tarde. Los resultados f inales solían ser desagradable s para los sujetos pasi vos del asunto. Existe una antigua e xpresión, «dar jic arazo» (procedente del término jícara: taza para chocolate) que resume estas técnicas activas. También existen referencias de algunas aplicacio nes bélicas de ciertas recetas.

2.12.2. Seriously now (ahora en serio) En el siglo XVIII, Orfila, otro español que tuvo que exiliarse para hacer una buena carrera, estableció en París las bases de la toxicología moderna. Se trata de una ciencia médica que se puede consultar con dicho enfoque en las referencias 95 o 100. ¿Qué nos interesa aquí y ahora? Una aproximación pre ventiva que, naturalmente, termina con la int ervención del médico o de sus auxiliares a los que hay que transmitir la mejor información posible sobre los antecedentes e incidencias de cada cas o. El enfoque nuestro, con relación a la toxicología industrial, se encuentra b ien expresado en el texto siguiente, tomado de 96, página 5.25: «Cualquiera que se encuentre involucrado en operaciones con riesgos de toxicidad (incluyendo operadores de planta, supervisiones, gerentes, diseñadores, planificadores, reglamentadores, legisladores, formadores y personal sanitario) debe conocer lo serios que pueden ser los efectos tóxicos en el puesto de trabajo: en Estados Unidos de América muere mucha más gente por los efectos tóxicos que por otros accidentes laborales.» No nos debemos dejar confundir por el hecho de que la e xposición a cantidades pequeñas de una sustancia o material dados, o a exposiciones cortas, no


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se traduzca en efectos inmediatos sobre la salud. Sabemos que puede haber periodos largos de latencia. Los trabajadores requieren exámenes rutinarios de su salud con un discernimiento completo de sus contactos con las sustancias peligrosa s (que sean al caso). Cada año se produce la utilización de centenares de c ompuestos químicos nuevos. No se puede estar completamente ciertos de su utilización segura, lo que suele saberse después de años de estudio y aplica ción. Transitoriamente, lo único que se puede hacer es protegerse de la exposición a tales sustancias. La epidemiología y los estudios de laboratorio que emplean ensa yos con animales, se han mostrado como guías valiosas para el descubrimiento de sustancias tóxicas. Los trabajadores deber estar alerta acerca de las cuatro vías por las que los tóxicos pueden acceder al cuerpo: • • • •

Inhalación: la vía de penetración más frecuente. Absorción a través de la piel o tejidos expuestos. Ingestión. Inyección.

Ser conscientes de los tipos de efectos que pueden pro vocar los compuestos tóxicos habituales resulta conveniente para una protección v aliosa. Los operarios deben tener tales conocimientos y estar preparados para investigar sus causas. Todo el personal implicado debe saber cómo se calculan las e xposiciones medias ponderadas en el tiempo. Los valores permisibles por la OSHA (acta de seguridad y salud en el trabajo de Estados Unidos de América) tienen fuerza legal y normalmente se e xpresan como TWA (tiempos medios ponderados de e xposición). El equivalente en Europa es la PEL o LEP (NTP 526). La OSHA tambié n indica límites para exposiciones cortas (STEL), valores tope para la e xposición y límites inmediatamente peligrosos para la vida y la salud (IDLH). En Europa, los equivalentes son VLA-EC (NTP 526) y límites IPVS (NTP 292). Manteners e dentro de tales límites y la utilización de los EPI (equipo para protecci ón individual, véase apartado 20.2.4) adecuados, son vitales para la supervisión y para la salud. En el texto anterior queda clara la dirección de nuestro interés por la toxicología industrial: prevenir y auxiliar. Existen pocos antecedentes históricos de esta rama de la toxicología. Plinio el viejo (hacia el 63 a.de C.) re gistra asbestosis (síntomas de tos y ahogo) en los operarios de las minas de asbesto, vida corta en los fundidores de plomo, e intoxicaciones con mercurio en Almadén. Paracelso (siglo XVI), además de recetas, dejó una frase inteligente y de aplicación práctica: «Todas las sustancias son v enenosas. La úni ca diferencia existente entre veneno y remedio se encuentra en las dosis adec uadas». El primer estudio epidemiológico industrial moderno se publicó en 177 5; sir P. Pott estudió la frecuencia del cáncer de escroto en los deshollinado res a los que


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además ¡se les daba poco de comer para que estuviesen delg ados y trabajaban prácticamente desnudos! Como en todos los asuntos relacionados con la seguridad industrial, el de la toxicología se debe abordar de forma inteligente, es decir: — Sin histeria : a pesar de todo, en los países desarrollados la esperanza media de vida ha pasado de 40-50 años a 80-85 años; parece que no lo hacemos del todo mal. — Sin desidia: en Estados Unidos, las víctimas mortales por intoxicación industrial vienen a ser unas ocho veces las resultantes de otros accidentes laborales.

2.13. SUSTANCIAS NOCIVAS, TÓXICAS Y TOXINAS: DEFINICIONES Y CLASIFICACIONES A pesar de que no hemos sido capaces de encontrar unanimidad en las definiciones, vamos a adoptar las siguientes: -— Nocivas: son todas aquellas sustancias que son dañinas, de forma activa o pasiva, para la salud. -— Tóxicas: son sustancias dañinas (nocivas) para la salud, únicamente de forma activa o agresiva. Equivale a venenos. — Toxinas: son sustancias tóxicas o v enenos de origen or gánico, elaborados por los seres vivos. Parece que los nocivos incluyen a los tóxicos y éstos a las tox inas. Así, por ejemplo, el nitrógeno se consideraría nocivo pero no tóxico. -— Biorriesgos: son microbios (bacterias y virus) con acti vidades patógenas; por ejemplo, el riesgo de poliomielitis para los trabajador es en plantas depuradoras de aguas residuales urbanas. Es posible llevar a cabo varias clasificaciones de los efectos de tales sustancias, basadas en criterios diferentes. A continuación, se expresan al gunas de ellas, al hilo de la explicación de los criterios, cuando se requiera. a) Según la ubicación de los efectos en el espacio: locales (lugar de contacto), generales o sistémicos (específicos de un órgano o de un sistema multiorgánico). b) Según su temporalidad: agudos (una o pocas e xposiciones cortas e intensas) o crónicos (muchas exposiciones largas y poco intensas). c) Según la severidad de los efectos: reversibles e irreversibles. d) Según el grado de acumulación: acumulativas o no acumulativas.


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e) Según los efectos cruzados: independientes, sinérgicos o antagónicos. f) Según los efectos independientes de las dosis: • Una mayor dosis aumenta la probabilidad de los efectos (por ejemplo las sustancias cancerígenas). • Una mayor dosis aumenta la intensidad (severidad) de los efectos. g) Según las vías de acceso al organismo: • Inhalación: la más frecuente por g ases, vapores, nieblas y polvos. Se produce el acceso a los conductos y alv eolos pulmonares, a través de las paredes de éstos a la sangre y los compuestos solubles se transfieren a las células de los órganos (NTP 277). • Absorción: a través de los tejidos expuestos, tales como la piel y los ojos. A través de la piel, las sustancias pueden alcanzar el torrente sanguíneo y, a través de éste, pueden acceder a los órganos (NTP 336, 614 y NTP 262). • Ingestión: poco frecuente. Las sustancias solubles pueden pasar a la sangre por las paredes del estómago y/o del intestino. Los comp uestos insolubles pasarán sin alteración a través del tracto digestivo hasta su excreción. • Inyección: poco frecuente. Tiene lug ar cuando se producen herid as punzantes y con acceso directo a la sangre (vía cristales rotos, chapas cortantes, clavos, etc.). h) Según sus avatares dentro del organismo (toxicocinética): • Metabolización: paso al torrente sanguíneo y, desde éste, a las células de los órganos. • Almacenamiento: bioacumulación en órganos y tejidos. • Excreción: catabolismos. i) Según los órganos o sistemas dañados: • Sistema respiratorio: (a) asfixiantes simples por desplazamiento del oxígeno (<19,5%) en la mezcla respirada (N2, CO2, gases nobles, etc.); (b) asfixiantes por acción química al impedir la transferencia de oxígeno desde la mezcla respirada a la sangre (CO que forma carbox ihemoglobina no utilizable); (c) irritantes resultantes en la constricción de conductos (bronquios y bronquiolos) hasta provocar su obstrucción y secreción de líquido, provocando un edema (cloro, ácido clorhídrico, amoníaco, óxidos de azufre, etc.); (d) necróticos que pro vocan la muerte celular; (e) neumoconióticos que provocan fibrosis pulmonar por la presencia de sólidos insolubles que generan cicatrices ( asbesto,


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• •

• • •

•

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sílice, etc.); (f) cancerígenos que provocan cáncer pulmonar (asbesto, humo, benceno, etc.); (g) alérgicos que provocan asma y reacciones alérgicas (TDI, etc.). Frecuentemente por inhalación directa. Hígado ( hepatotoxinas): (a) necrosis o muerte celular (disolv entes clorados); (b) cirrosis o desarrollo e xcesivo de tejido f ibroso que constriñe los vasos sanguíneos (etanol); (c) cáncer. Riñones (nefrotóxicos): con acceso muy rápido desde el torrente sanguíneo, provocando un efecto concentrador de las toxinas en las propias células de los tejidos renales. (a) necrosis; (b) fibrosis; (c) formación de aglomerados; (d) cáncer de vejiga (disolventes clorados y metales pesados). Sangre (hematotóxicos): (a) detención de su producción en la médula ósea; (b) destrucción; (c) eliminación de su capacidad portador a de oxígeno (CO). Superficies expuestas: (a) piel con absorción muy rápida de líquidos; (b) ojos, más sensibles a líquidos, partículas sólidas, vapores y gases. Sistema reproductor: (a) esterilizantes; (b) agentes que pro vocan defectos g enéticos en el feto; (c) abortivos; (d) desequilibrantes hormonales; (e) teratógenos que afectan al embrión pro vocando anormalidades; (f) mutágenos que aceleran alguna mutación en el código genético. Sistema nervioso (neurotóxicos): (a) depresores del sistema nervioso central que pro vocan síntomas de mareo, somnolencia, disminución de reflejos (facilitando otros accidentes de tipo mecánico); (b) neuroestimulantes, más raros (drogas).

j) Según sus efectos. En cierta medida, se han tenido en cuenta en la clasificación anterior, aunque los enumeramos a continuación. Hay que considerar que una sustancia dada puede pertenecer a diferentes cl ases por ser capaz de provocar varios efectos: • Asfixiantes: (a) simples, (b) químicos, (c) irritantes, (d) necrosantes, (e) neumoconióticos, (f) cancerígenos, (g) alergénicos (NTP 340). • Hepatotóxicos: (a) necrosantes, (b) cirróticos, (c) cancerígenos. • Nefrotóxicos: (a) necrosantes, (b) fibróticos, (c) gloméridos, (d) cancerígenos. • Hematotóxicos: (a) inhibidores de generación de sangre, (b) destructores, (c) inhibidores de la transferencia de oxígeno. • Irritantes y/o corrosivos para la piel y los ojos (NTP 166,262, 336, 697). • Alergénicos. • Esterilizantes. • Teratógenos. • Mutágenos. • Cancerígenos (varios órganos). Periodos de incubación de hasta 30 años (NTP 119, 269, 353, 465, 514) 99d.


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• Neurotóxicos (NTP 487). • Biológicos. Enfermedades infecciosas (NTP 608, 636).

609, 610, 611,

2.14. EFECTOS TÓXICOS SOBRE INDIVIDUOS DIVERSOS Los efectos sobre los indi viduos pueden ser diferentes dependie ndo de varias características inherentes a la propia persona considerada, por lo que habrá que tener en cuenta: a) Edad y grado de madurez. Se produce una curva tipo «bañera» semejante a las obtenidas para los componentes electrónicos o mecánicos (véase apartado 8.4.7) que se corresponde con las etapas de rodaje o i nfancia, vida normal o madurez y envejecimiento. b) Sexo y situación hormonal. c) Constitución genética. Incluyendo sensibilidades especiales y específ icas. d) Estado de salud individual. e) Sensibilidad o sensibilización específica. Por todo ello, los estudios epidemiológicos deben ser estadístic os, tomando en consideración variables (medias, desviaciones típicas, etc.) de tal naturaleza.

2.15. CUANTIFICACIONES: DOSIS-EFECTO Y DOSIS-RESPUESTA Tengamos en cuenta algunos conceptos como dosis, efecto y respuesta. • Dosis: cantidad recibida en relación con el peso del indi viduo receptor (mg/kg o µg/kg). Resulta más claro en el caso de inhalación: D

cTq P

(190)

siendo: D = dosis inhalada por unidad de peso del individuo (mg/kg o µg/kg). q = tiempo de exposición (horas). c = concentración media en el ambiente (mg/m3 o µg/m3). q = caudal respirado (m 3/h) que puede considerarse como v alor promedio de 0,3 m3/h. P = peso medio del individuo (kg). En otros casos puede ser de cantidad monodosis.


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• Efecto: magnitud del mismo. Puede medirse en términos de pérdid a de una fracción o porcentaje de alguna función f isiológica; como u mbral de letalidad; como letalidad en porcentaje o en tanto por uno, o en términos de severidad. • Respuesta: proporción de población presente afectada hasta un valor determinado para el efecto. Se expresa en tanto por ciento o en tanto por uno. Los estudios epidemiológicos intentan establecer las relaciones entre dosis y efecto, así como las relaciones o funciones que lig an dosis y respuesta. Esto requiere datos e xperimentales y, como los indi viduos no suelen c olaborar, en ocasiones se recurre a animales (ratones, cobayas, cerdos), considerando la semejanza en términos de dosis en mg/kg o µg/kg. De esta manera se establecen dosis para un efecto serio (f allecimiento, por ejemplo) con una respuesta dada (50% de la población presente afectada, por ejemplo): LD50, LC50 y TD 50, como se contemplará posteriormente.

2.16. EXPRESIONES PARA LAS DOSIS: LÍMITES, UMBRALES, ETC. Existen diferentes e xpresiones relativas a las dosis inadmisibl es o admisibles para los humanos. A continuación se intenta ordenarlas en función de algunos criterios y en órdenes decrecientes. Las entidades pioneras en est os asuntos se encuentran en Estados Unidos y son las siguientes:OSHA (Occupational Safety and Health Administration), NIOSH (National Institute for Occupation al Safety and Health), ACGIH (American Conference Go vernmental of Industrial H ygienists), DOE (Department of Ener gy), y EPA (Environmental Protection Agency). En el ámbito de la Unión Europea, puede hacerse referencia a la AESST (Agencia Europea para la Seguridad y Salud en el Trabajo) y en España, el organismo de referencia es el INSHT (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo) dependiente del Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales.

a) Valores absolutos Se emplean generalmente como indicadores de peligrosidad y están referidos a los animales ensayados que deben indicarse (normalmente ratas): UL100, UL50, (LD50, LC50, TD50), UL1 (Probit = 2,67. Véase el apartado 9.2), IPVS (IDHL), TOPES (CEILING). Además, en el caso de accidentes gra ves también s e tienen en cuenta los valores AEGL, según la Directiva Seveso 108. — UL100 Umbrales de letalidaddad 100%. Todos los animales ensayados fallecen. Se utiliza con poca frecuencia. — UL50 Umbrales de letalidad 50%. La mitad de los animales ensayados mueren o desarrollan tumores cancerígenos. Se emplean como indicadores de peligrosidad tóxica de las sustancias. También se emplean:


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LD50 dosis (mg/kg) o (µg/kg) con efecto mortal del 50%. LC50 concentración (mg/m 3) o ( µg/m3) con efecto mortal del 50% TD50 dosis diaria (mg/m 3.día) en que el 50% de la población desarrolla tumores. — UL1% (Pr = 2,67). Umbral de letalidad 1%. El uno por ciento de la po blación (animales ensayados que se indiquen —frecuentemente ratas—) fallece. Normalmente se utiliza como valor umbral de intolerabilidad. En la Tabla 2.19 se recoge un ejemplo acerca de la aplicación del límite LD50. Tabla 2.19. Aplicación del índice LD50 para calificar los riesgos tóxicos 96. LD50 agudo oral ratas (ejemplos)

Clasificación de toxicidad

1 mg/kg o inferior (dioxina, tributirina)

Extremadamente tóxico

1-50 mg/kg (estricnina)

Muy tóxico

50-500 mg/kg (DDT)

Moderadamente tóxico

0,5-5 g/kg (morfina)

Suavemente tóxico

5-15 g/kg (alcohol etílico)

Umbral de toxicidad

— IPVS

Valor inmediatamente peligroso para la vida y la salud (IDHL, inmediately dangerous for health and life , definido por la OSHA en Estados Unidos), otro valor umbral (menor) que mide la intolerancia para algunas sustancias. El IPVS sirvió como indicador de referencia en la Directiva Seveso I. — TOPES También denominados ceilings. Se trata de cualquier indicador (anteriores u otros) que se emplee como v alor umbral de intolerabilidad, generalmente para e xposiciones muy cortas (OSHA). También se aplica a los indicadores que se v erán posteriormente como referidos a tiempo, aunque para tiempo instantáneo en todos los casos. — AEGL Definidos como accute exposure guidelines le vel. Se trata de tres niveles referidos a la población general, incluyendo a los individuos susceptibles, pero no a los hipersusceptibles (Directiva Seveso II): AEGL3: (a) efectos amenazantes para la vida; (b) muerte. AEGL2: (a) efectos se veros o irre versibles a lar go plazo; (b) impedimento para escapar.


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AEGL1: (a) incomodidad notable. — Otros:

LOAEL (lowest observed adverse effects level); NOAEL (no observed adverse effects level).

b) Valores referidos a tiempos de exposición Implementados por el DOE (Department of Ener gy de Estados Unido s). Hacen referencia a la Directiva Seveso II 108. — ERPG Definidos como emergency r esponse planning guidelines . Se trata de considerar a casi todos los individuos expuestos durante una hora (Directiva Seveso II). Para tiempos superiores, los valores de ERPG se corrigen de la manera siguiente: ERPG

ERPG60

60

T

(191) z

siendo ERPG el v alor correspondiente a un tiempo de e xposición θ (superior a 60 minutos) y ERPG 60 el valor correspondiente a un tiempo de exposición de 60 minutos. ERPG3: (a) efectos amenazantes para la vida. ERPG2: (a) efectos serios o irre versibles para la salud; (b) impedimentos para efectuar acciones de protección. ERPG1: (a) efectos adversos ligeros y transitorios; (b) olor definido. — TEEL Definidos como temporary emergency exposure limits. Se trata de considerar a casi todos los indi viduos expuestos durante un tiempo de 15 minutos. P ara tiempos superiores a 15 minutos se puede emplear la siguiente corrección: TEEL TEEL15

15

T

(192)

siendo TEEL el valor correspondiente a un tiempo de exposición θ (superior a 15 minutos) y TEEL15 el valor correspondiente a un tiempo de e xposición de 15 minutos. — TEEL3: (a) casi ninguna de las personas llega a experimentar amenaza para la vida, aunque: (b) casi todas las personas sufren efectos serios irreversibles para su salud, (c) casi todas las personas sufren impedimentos para acciones protectoras.


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— TEEL2: (a) casi todas las personas sin efectos serios o irreversibles para la salud; (b) casi todas las personas perciben un olor clara mente definido. — TEEL1: (a) casi todas las personas se muestran sin e xperimentar efectos apreciables para la salud.

c) Valores medios ponderados en el tiempo Se utilizan para asignarlos a las exposiciones de los trabajadores o profesionales del sector. Definidos como short term exposure level (OSHA). Aplicable a otros indicadores en los que el tiempo de exposición es de 15 o 30 minutos. Puede emplearse STEL = 10 x PEL, pero sólo una vez al día en situaciones de emergencia. — TWA Definidos como time weighted averages. Se consideran 8 o 10 horas diarias de exposición durante 40 horas a la semana. Sirve de apellido para otros indicadores. — PEL Definidos como permissible exposure limits. Considera e xposiciones de 8 horas diarias (40 horas/semana). Es el único indicador con fuerza le gal (OSHA), empleado en Estados Unidos. — LEP Definidos como límites de exposición profesional. Definido por la Unión Europea como v alor vinculante (NTP 526) 104. Los estados miembros se comprometen a no rebasar dichos valores en sus reglamentos nacionales. — TLV Definidos como threshold limit values . Implementados por la OSHA (valores ceiling y TWA). Estos valores han quedado anticuados, aunque e xisten muchos v alores publicados. Actualmente se consideran como datos orientati vos a efectos de riesgos tóxicos para la salud. — REL Definidos como recommended exposure limits. Implementados por NIOSH. Consideran e xposiciones de 10 horas diarias, durante un total de 40 horas a la semana. Los v alores REL deben ser inferiores a los valores PEL. — VLA Definidos como valores límite ambientales . Referidos a la Unión Europea (NTP 526) 104. — VLA-EC: Exposiciones cortas (15 minutos). — VLA-ED: Exposiciones diarias (8 horas diarias, sin referencia semanal). — VLB Definidos como valores límite biológicos. Referidos a la Unión Europea. Estos v alores suelen ser indicadores absolutos. Por ejemplo, para el caso del plomo, se considera que su contenido en sangre no debe superar los 70 µg por cada 100 ml.

— STEL


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NOTAS: con carácter general, estos indicadores se ref ieren a inha lación, excepto en el caso en el que aparezca el subíndice skin, en cuyo caso hacen referencia a absorción por la piel o contacto con los ojos, como contribuyentes adicionales a la intoxicación. Un ejemplo de ponderación en och o horas sería el siguiente: — Si consideramos una e xposición de 0,1 mg/m mg/m3 durante 2 horas. — Media ponderada a las 8 horas = = [(0,1)(6) + (0,2)(2)] / 8 = 0,125 mg/m3

3

durante 6 horas + 2 (193)

Por último, cabe reseñar que la OSHA orienta acerca de la elecci ón de aparatos para protección respiratoria mediante su programa SCP. Con ello, sus valores IDLH hacen referencia a un fallo de tales aparatos durante un periodo de 30 minutos.

2.17. DATOS TOXICOLÓGICOS Y SUS FUENTES Existen numerosas fuentes de datos, donde frecuentemente no apar ecen los datos que uno busca, pero que pueden consultarse por si acaso. Aquí recogemos algunas referencias 97, 98, 102, 107, 110, Sax clásico 112 y 113. En la Tabla 2.20 se recoge un ejemplo de reseña según 98 y en la Tabla 2.21 otro de reseña más amplia según 112. Como resulta fácil perderse entre tantas siglas y letras, se incluye la Tabla 2.22 para auxilio del lector desesperado. Es ingente, unas 160 referencias detectadas en la publicación ge neral 104, y meritoria la labor del Instituto Nacional de Se guridad e Higiene en el Trabajo (INSHT) y, más concretamente, de su Centro Nacional de Condiciones de Trabajo (CNCT) en Barcelona. Además de listas con v alores de toxicidad y valores umbrales como las que se encuentran en 107 109 110 y 119, así como fichas de seguridad química 105 y 106, las citadas entidades han emitido numerosas notas técnicas de prevención (NTP) referentes a las sustancias tóxicas en los aspectos siguientes: (a) Toxicidades y riesgos (ejemplo, NTP 148 riesgos higiénicos por isocianatos). (b) Muestreo y análisis (ejemplos, NTP 58 toma de muestras de TDI, NTP 535 isocianatos: control ambiental de exposición). (c) Prevención y protección (ejemplos, NTP 148 y NTP 535). En la Tabla 2.23 se recogen fuentes de datos y NTP relati vas a sustancias peligrosas importantes. En la reseña de la Tabla 2.21 se observa la presencia del rombo o «diamante» de la NFPA (Nacional Fire Protection Association) de Estados Unidos. En


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Tabla 2.20. Una reseña más amplia del tipo de la información recogida en 102. Límite de Nombre exposi- Límite químico y Sinónimos ción per- IPVS fórmula mitido 2 ppm (ETS) (NIOSH) Acriloni- Propenoni- 4 ppm trilo trilo, AN, 10 h TWA CH 2 =CHC Cianuro de (ACGIH) 2 ppm vinilo N (4,5 mg/m3) A2 Protección personal (véase Tabla 2)

4 ppm Ca A2 Vía dérmica

Descripción física

PM: 53 Líquido PE: 77,2 oC incoloro, Sol: 7,1% amarillo TI: -1,1 oC pálido con PV : 83 un olor mm penetrante

Selección proteccion respiratoria (véase Tabla 3)

Ropa: repetido Límite prólogo superior Gafas: raz. prob. Lavado: inmersión mojado Cambio: NR Sustitución: cualquier mojado o Por encima de 4 ppm inmers (inflamable) Disponer de: ducha seguridad

PF : -83 oC LSI : 17% LII : 3%

Oxidantes fuertes (especialmente bromo), bases fuertes, cobre, aleaciones de cobre, amoníaco, aminas

Car; CH3OH; CG; K

Riesgos para la salud

Protecciones permitidas Sólo deben utilizarse SCBAF: PD, PP, CF SAF: PD, PP, CF Con SCBA: PD, PP

Método Incompatibi- de medida (véase lidades Tabla 1)

Propiedades físicas y químicas

Ruta

Inhalación Absorción Ingestión Contacto

Síntomas (véase Tabla 4) Asf.; irrit. ojos; dolor cab. Estorn.; nau.; vomit.; debil.; mar. lig.; vesículas piel; escamaduras derm.

Primeros auxilios (véase Tabla 5)

Órganos afectados

Ojos: irrit. inmediata Piel: lavar agua inmediatamente SCV, hígado, Respiración: riñón, SNC, respir. artif. piel /nitrato amilo Ingestión: agua, vomit.

la Figura 2.24 se e xplica la señalización correspondiente, utilizada para colocar en los tanques y en los contenedores sirviendo para hacer u na rápida indicación acerca de los riesgos, incluyendo los relativos a la salud y a la reactividad. La simbología europea se encuentra en la Figura 2.25.

2.18. PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN Es mucho lo que se debe y se puede hacer dentro de este campo. En esta sección vamos a considerar unas ideas básicas orientati vas y f acilitaremos la vías de consulta para su ampliación, si el lector lo considerase oportuno.


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Tabla 2.21. Una reseña más amplia del tipo de la información recogida en 102.

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Tabla 2.22. Siglas de uso frecuente en la documentación toxicológica y medioambiental en EUA 97. Siglas

Correspondencia

Siglas

Correspondencia

ACGIH

American Conference of Governmental Industrial Hygienists

NEIC

National Enforcement In vestigation Centre

ACS

American Chemical Society

NESHAP

National emission standards for hazardous air pollutants

AFS

AIRS facility subsystem (CAA data base)

NFPA

National Fire Protection

AIRS

Aerometric information retrieval system (CAA data base)

NIOSH

National Institute of Occupational Safety and Health

ANSI

American National Standards Institute

NO2

Nitrogen dioxide

APF

Assigned protection factor

NOx

Nitrogen oxides

ASTM

American Society for Testing Materials

NOV

Notice of violation

BIF

Boilers and industry furnaces

NPDES

National pollution discharge elimination system (CWA)

BOD

Biochemical oxygen demand

NPL

National priorities list

C

Centigrade

NRC

National Response Centre

CAA

Clean Air Act

NSPS

New source performance standards (CAA)

CAAA

Clean Air Act Amendments of 1990

NTP

National Toxicology Program

CAS

Chemical abstract service

o.c.

Open cup

cc

Cubic centimetre

OECA

Office of Enforcement and Compliance Assurance

c.c.

Closed cup

OPA

Oil Pollution Act

CERCLA

Comprehensive environmental response, compensation and liability act

OPPTS

Office of Prevention, Pesticides and Toxic Substances

CERCLIS

CERCLA information system

OSHA

Occupational Safety and Health Administration

CFCs

Chlorofluorocarbons

OSW

Office of Solid Waste

CFR

Code of federal regulations

OSWER

Office of Solid Wwaste and Emergency Response

CHEMTREC

Chemical Manufacturers Association (CMA) Transportation Emergency Centre

Oxy

Oxidizer or oxidizing agent

cis

Refers to a particular arrangement of elements within a chemical molecule

P

Polymerization hazard (following DOT guide number)

Aagency

(continúa)


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Tabla 2.22. (Continuación) Siglas

Correspondencia

Siglas

Correspondencia

CO

Carbon monoxide

p-

Abbreviation for «para» referring to a particular arrangement of elements within a chemical molecule

COD

Chemical oxygen demand

PCB

Polychlorinated biphenyl

con. carc.

Confirmed carcinogen

PCS

Permit compliance system (CWA database)

CTG

Control technology guideance

PEL

Permissible exposure limit (OSHA)

CWA

Clean Water Act

pot. carc

Potential carcinogen

D&B

Dun and Bradstreet Marketing Index

POTW

Publicity owned treatments works

DOT

US Department of Transportation

PPE

Personal protective equipment

DOT ID

US Department of Transportation Identification Ppm Number

Parts per million

EEC

European Economic Community

RCRA

Resource conservation and recovery act

EHS

Extremely hazardous substances

RCRIS

RCRA information system

EINECS

European inventory of existing commercial substances

REL

Recommended exposure limits (NIOSH)

EPA

US Environmental Protection Agency

RQ

Reportable quantity

EPCRA

Emergency Planning and Community Right to KknowAact

RTECS

Registry of toxic effects of chemical substances

ERG96

1996 North American Emergency Response Guide RTK

Right-to-know

F

Fahrenheit

SARA

Superfund Amendments and Reauthorization Act

FEMA

Federal Emergency Management Agency

s. carc

Suspected carcinogen

FINDS

Facility indexing system

SCBA

Self containing breathing apparatus

FR

Federal register

SDWA

Safe dinking water act

HAPs

Hazardous air pollutants (CAA)

SERC

State Emergency Response Commission

HCFC

Hidroclorofluorcarbons

SIC

Standard Industrial Classification

HCS

Hazard communication standard

SIP

State Implementation Plan (Continúa)


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Correspondencia

Siglas

Correspondencia

HP

Hypersensitive pneumonitis

SO2

Sulphur dioxide

HSDB

Hazardous substances data bank

STCC

Standard transportation commodity code

IARC

International Agency for Research Cancer

STEL

Short term exposure limit

IDEA

Integrated data for enforcement analysis

sus. carc

Suspected carcinogen

IDLH

Inmediately dangerous for live or health (concentrations)

sym-

Abbreviation for «symmetrical» referring to a particular arrangement of elements within a chemical molecule

kg or kgs

Kilogram or kilograms

TC

Toxic characteristic

lb or lbs

Pound or pounds

TCRIS

Toxic chemical release inventory system

LDR

Land disposal restrictions (RCRA)

temp.

Temperature

ILMA

Independent Lubricant Manufacturers Association

tert-

Abbreviation for «tertiary» referring to a particular arrangement of elements within a chemical molecule

LEL

Lower explosive (flammable) limit in air; % by volume at room temperature or other TLV temperature noted

Threshold limit value (ACGIH)

LEPC

Local emergency planning committees

TLV-C

Threshold limit value ceiling

m3

Cubic meter

TOC

Total organic carbon

MACT

Maximum achievable control technology (CAA)

TPQ

Threshold planning quantity

MCLGs

Maximum contaminant level goals

TRI

Toxic release inventory

MCLs

Maximum contaminant levels

TRIS

Toxic release inventory system

mg

Milligrams

TQ

Threshold quantity

min

Minute

TSCA

Toxic Substances Control Act

MSDS

Material safety data sheets

TSS

Total suspended solids

n-

Abbreviation for «normal» referring to the arrangement of carbon atoms in a chemical molecule

TWA

Time weighted average

(Continúa)


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Correspondencia

Siglas

Correspondencia

N-A

Symbol used in some chemical names indicating that the next section of the name refers to a chemical group attached in a nitrogen atom

UEL

Upper explosive (flammable) limit in air, % by volume at room temperature or other temperature as noted

NAAQS

National ambient air quality standards (CAA)

UIC

Underground injection control (SDWA)

NAFTA

North American free trade agreement

UST

Underground storage tanks (RCRA)

NCDB

National compliance database (for TSCA, FIFRA, EPCRA)

VOCs

Volatile organic compounds

NCI

National Cancer Institute

W

Water reactive

NCP

National Oil and Hazardous Substances Pollution Contingence Plan

>:

The symbol for «greater than»

2.18.1. Ventilación Una manera importante de pre venir las intoxicaciones por inhala ción viene dada por la ventilación de los recintos de trabajo. Este asunto se trata al final del Capítulo 20 de este texto, donde se remite al lector a la NPT 343 del INSHT 104 y a un excelente manual sobre la materia.

2.18.2. Reconocimientos médicos al personal También al f inal del Capítulo 20 de este te xto, sobre el control de riesgos, se menciona la importancia que tienen estos medios pre ventivos siempre que se lle ven a cabo de manera adecuada y se implementen co nsecuentemente sus resultados. En dicho te xto se remite al lector a la s NPT 83 y NPT 84 del INSHT 104.

2.18.3. Equipo para protección individual (EPI) Una vez más, hacemos referencia al apartado sobre control de rie sgos al final del citado Capítulo 20, sobre gestión de riesgos (párrafo F), a lo que añadimos aquí que el libro 96 incluye un capítulo (Sección 6) sobre elementos con tal


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Tabla 2.23. Fuentes de datos para productos peligrosos importantes de uso industrial. NOTA: los números (n) hacen referencia a las NTP 104 correspondientes, mientras que los números n hacen referencia a las citas bibliográficas Compuestos 1. Amoníaco

NTP (62)

2. Arsénico 3. Asbesto o amianto

(306) (463) (515) (543) (573) (632) (633) (707)

4. Benceno

(486)

5. Clasificación

(219) (649) (650) (651)

6. Cianuros metálicos y de hidrógeno (HCN) 7. Cloro

(115) (341) (689) (690)

Bibliografía

95

20. Nitrógeno

96

21. Oxígeno

(51)

22. Óxido de etileno

(157) (206) (286) (470)

RD 255/2003

23. Óxidos de nitrógeno (NOx)

(171)

95

24. PCB o BPC (bifenilos policlorados)

95 118

25. Percloroetileno

9. Monóxido de carbono (CO)

95

118

(230) (280)

13. Disolventes

(24) (55)

14. Fibras minerales

(641) (642)

17. GLT (gases licuados tóxicos) 18. Isocianatos (MDI, TDI, etc.)

26. Pesticidas, (143) (441) fungicidas, plaguicidas, (512) (513) herbicidas, insecticidas (660) (661) y rodenticidas (160) (165) 27. Plomo (194) (195)

29. Productos de combustión (incendios)

(65)

30. Productos químicos (fichas de seguridad)

(311) (635) (649) (650) (651) (663) (686)

31. Productos químicos orgánicos sintéticos

95 96

95 96

96

105 106

96

33. Residuos tóxicos

(359)

(118)

34. Sílice

(59) (60)

(337) (338)

35. Sulfuro de hidrógeno

(58) (148) (535)

118

(56) (190)

(524)

96

95 96

96

32. Quemaduras

15. Flúor 16. Freones

95

(“hidrocarburos”)

Bibliografía

95

28. Partículas tamaño (21) (29) (110) polvo (257) (396)

(549)

12. Cromo

(113) (120) (184) (229)

19. Mercurio

95

11. Productos corrosivos

NTP

118

8. Cloruro de hidrógeno o ácido clorhídrico (HCl)

10. Dióxido de carbono (CO2)

Compuestos

96

95


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Color Rojo Inflamabilidad OA4 Color Azul Riesgo salud OA4

Color Amarillo Reactividad OA4

Color Blanco Riesgos (*) especiales

(*)

ACID = ALK = COR = OXY = = W

Ácido Alcalino Corrosivo Oxidante Reactivo con agua

= Biorriesgo = Radiactivo

Figura 2.24. «Diamante de fuego», propuesto por la NFPA 96.

Simbología

Sustancias que en contacto con otros (en particular con los inflamables) originan una reacción fuertemente exotérmica COMBURENTE

Sustancias que puden explosionar bajo el efecto de una llama, o incluso por choque o fricción

En contacto con tejidos vivos pueden ejercer un acción destructiva EXPLOSIVO

CORROSIVO

Sustancias que pueden presentar riesgos para el medio ambiente

Sustancias que por inhalación, ingestión o contacto, pueden entrañar riesgos graves, agudos o crónicos e incluso la muerte TÓXICO

Sustancias que por inhalación, ingestión o contacto, pueden entrañar riesgos para la salud NOCITO E IRRITANTE

BIOPELIGROSO

Sustancias que pueden inflamarse en contacto con una fuente de ignición, o los fácilmente inflamables pueden hacerlo a temperatura ambiente INFLAMABLE

PELIGRO PARA EL MEDIO AMBIENTE

Material biológico potencialmente infeccioso debido a la posible presencia de agentes biológicos (bacterias, hongos, virus, etc.) Productos mutágenos (afectan al contenido genético) cancerígenos (provocan cáncer) o teratógenos (dañan el feto en mujeres embarazadas)

CITOTÓXICO

Figura 2.25. Simbología básica para la señalización de riesgos en tanques dentro de la Unión Europea.


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finalidad. Sobre f iltros respiratorios, también puede resultar ú til consultar la NPT 49 del INSHT 104.

2.18.4. Sustitución de sustancias peligrosas Esta es una acción pre ventiva a la que se ha dedicado especial atención en los tiempos actuales. La sustitución total o parcial de los disolventes orgánicos por agua, en el caso de la formulación de pinturas,constituye un ejemplo digno de destacar. Las NPT 673 y NTP 712 del INSHT 104 tratan este asunto, que se encuentra en la línea de la búsqueda de la se guridad inherente de los procesos que se considera en el apartado 13.8 del presente libro.

2.18.5. Higiene personal Resulta importante f acilitar e implantar que el personal someti do a riesgos de toxicidad se la ve bien antes de las comidas, así como que se duche y cambie de ropa al final de la jornada laboral. No es conveniente el uso de lentillas en el puesto de trabajo donde e xistan riesgos de toxicid ad. Aun pareciendo una cuestión de sentido común, resulta bastante útil disp oner de un sistema de información y unas breves jornadas al respecto, en relación con la indumentaria propia y los hábitos de higiene personal en cada c entro de trabajo en el que pueda e xistir riesgo de intoxicacion por las dif erentes vías contempladas con anterioridad.

2.18.6. Muestreos, análisis y alarmas en el entorno de trabajo Otro aspecto importante para la acti vidad pre ventiva es la e xistencia de muestreos, análisis y alarmas en el entorno de trabajo. Esisten unas 18 NPT 104 sobre muestreo y otras tres NTP sobre métodos analíticos,así como informaciones sobre el particular de las NTP dedicadas a tóxicos específicos que se han citado ya en la Tabla 2.23. En muchos casos, los más merecedores de ello, existen analizadores manuales (por ejemplo, los de tubos Dräger, explosímetros, analizadores para oxígeno en aire, etc.), y otros analizadores automáticos (por ejemplo, para TDI). Estos últimos pueden incorporar una alarma que avise cuando se sobrepasan ciertos umbrales de concentración.

2.18.7. Primeros auxilios e información adecuada al personal sanitario en caso de accidente En el párrafo H) del apartado 20.2.4 de este libro, se hace una propuesta para elaborar un manual para primeros auxilios. Aquí interesa añadir la urgen-


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cia y primera prioridad que tiene la actuación sobre la respira ción y la actividad cardiaca del paciente, ya que el tiempo disponible para salvarle la vida es de 3 a 8 minutos, según los casos. En paralelo, y también con ur gencia, debe actuarse para poner al paciente en presencia del personal sanitario oportuno. Resulta de vital importancia explicar bien a éste los antecedentes y circunstancias (sustancias implicadas, etc.) del accidente. Con todo ello, el personal sanitario podrá efectuar un diagnóstico acertado y disponer unas medidas terapeúticas convenientes. Existen ciertos riesgos de confusión sobre síntomas comunes a varias afecciones, por ejemplo se pueden confundir las de una exposición elevada al plomo con las de una gripe. Por ello es importante que el conocimiento de este subcapít ulo, dedicado a la toxicología industrial, sea lo más amplio posible para el personal laboral implicado en las operaciones con sustancias tóxicas.

2.19. REGLAMENTACIONES Por último, bajo este epígrafe cumple solamente citar las re glamentaciones que puedan consultarse en su origen, entre las que se encuentran las siguientes: • Directriz básica de Protección Civil 108. • Valores límite de e xposición en la Unión Europea y , en concreto, en España 109. • NTP 365 104 sobre legislación en España acerca de salud en el trabajo. • Fichas de seguridad química 106 y su interpretación 105. • Umbrales olfativos y umbrales de seguridad 110. • Clasificación de preparados peligrosos: RD 255/2003 y NTP 649, NTP 650 y NTP 651 104. • Directriz básica de Protección Civil 108. • Almacenamiento de productos químicos peligrosos 101 y 118. • Evaluación y prevención de los riesgos químicos en los lug ares de trabajo (114). • Reglamentación de seguridad: Capítulo 4 de este libro y la famosa carpeta verde de BEQUINOR.

2.20. UNIDADES Para facilitar la conversión de las unidades métricas y las unidades inglesas empleadas en este capítulo se dan los siguientes factores de conversión: 1 pulgada = 25,4 mm. 1 pie = 0,305 m.


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1 lb-pulgada2 (psi) = 6,895 kPa = 0,07 kg/cm2. 1 kg/cm2 = 100 kPa = 981 m/bar. 1kPa = 9,81 mbar. 1 bar = 1,019 kg/cm2 = 750 mm Hg. 1 Pa = 1 Newton/m2. 5/9 (oF-32) = oC. 1 pie2 = 0,0929 m2. 1 Btu = 1,055 kJ. 1 lb (fuerza) = 4,448 N. pie3 = 0,0283 m3. 1 galón por minuto = 3,785 litros/minuto.


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Gestión de la seguridad en las industrias químicas y energéticas

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La complejidad de pro yectos y operaciones, en las industrias obj eto de nuestra atención, hace que sea conveniente considerar este tema en dos etapas: a) Gestión de la seguridad y gestión de la empresa: — Ponencia 120. — Documento API-RP-750 «Gestión de riesgos en procesos»121. b) Gestión de la seguridad en los proyectos — «Gestión de la se guridad: una función del director de pro yecto» 122. Un texto reciente, que amplía y complementa lo que consta en el capítulo presente, es el de la referencia 123. También se deben citar aquí las páginas 26-6 a 26-8 en 124, donde se trata sobre la in vestigación de errores y error human o; memoria institucional; preparación del equipo para el mantenimi ento; control de las modificaciones en planta y proceso, etc. En las páginas 26-21 a 26-25 de la misma referencia 124 se abordan la re visión de pro yectos y las auditorías de seguridad.

3.1. SEGURIDAD INDUSTRIAL Y GESTIÓN DE LA EMPRESA 120 Este apartado se inicia con unas consideraciones generales refe rentes a la seguridad y a la gestión de las empresas en la industria. Se añaden unas consideraciones medioambientales con el f in de encuadrar este asunto como una parte de la seguridad industrial. Se contemplan después aspectos de las distintas etapas y acti vidades propias de la Industria haciendo hincapié en sus aspectos de seguridad.


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Al considerar el diseño de plantas y de procedimientos industriales con respecto a la se guridad, se revisan reglamentos, normas y análisis d e riesgos, así como el rediseño continuo de modificaciones en las plantas industriales en uso. Como parte que es del desarrollo de un proyecto se mencionan la seguridad durante la construcción de las plantas industriales y la incidencia del control de calidad sobre la seguridad. Se aborda la se guridad de operaciones tratando de normas de uso interior que describan las operaciones correctas, las características, los riesgos de los productos y su prevención, etc., además del entrenamiento y la motivación del personal hacia la seguridad. Se subraya la relación estrecha que existe entre el mantenimiento (correctivo y preventivo) y la se guridad, estableciendo la necesidad de a mbos tipos de mantenimiento para conseguir operaciones más seguras. Se e xplican funciones y auditorías de se guridad así como los pl anes de emergencia. Se comenta la relación e xistente entre riesgo, responsabilidad y ase guramiento. Finalmente se establece la necesidad de una política real de seguridad entre las propias de la gestión general de la empresa industrial indicando su objetivo general y sus elementos. Se incluye bibliografía sobre el tema.

3.1.1. Introducción La seguridad industrial, en general, exige: • Acción pre ventiva inicial y continuada, incluyendo la preparaci ón para una actuación eficiente contra un siniestro eventual. • Cobertura de todas las instalaciones y procesos industriales. • Cobertura de todas las etapas y v ertientes (diseño, construcción, operación, mantenimiento, gestión, etc.) de la actividad industrial. • Un enfoque particular para cada una de las etapas y v ertientes mencionadas. • Exigencias profesionales y éticas relacionadas con formación, profesionalidad, estilo de mando y moti vación de las personas implicadas en la actividad industrial. • Evitación del deterioro originado por la rutina. • Estímulo de actitudes que favorecen la seguridad y desestímulo de las que la perjudican. • Conciencia de la relación entre riesgo, responsabilidad y aseguramiento. • Política explícita y coherente, relativa a la seguridad industrial, en la gestión general de la empresa.


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GESTIÓN DE LA SEGURIDAD EN LAS INDUSTRIAS QUÍMICAS Y ENERGÉTICAS

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Por otro lado, la gestión de la empresa industrial pretende la optimización entre todos los factores que determinan la utilidad de la propia actividad industrial tal y como se relacionan en la Tabla 3.1. Tabla 3.1. Factores que determinan la utilidad en la actividad industrial. Inversión en activos productivos Inversión en activos de seguridad Capital circulante

Capital

Costes de operación Costes de existencias Costes de mantenimiento Costes de seguridad Costes generales Costes financieros Costes de amortización

Costes económicos

Valor añadido por la actividad

Ingresos económicos

Servicios y productos para la comunidad Formación, ocupación y salarios

Beneficios sociales

Agresión aceptable al entorno medioambiental Riesgo aceptado para personas, bienes y servicios

r e Rentabilidad econó- e e mica e e e w UTILIDAD e DE LA e ACTIVIDAD e e e e Rentabilidad social q

Costes sociales

La optimización mencionada requiere medios humanos,económicos, de equipo y de conocimiento adecuados, en calidad y cantidad, a las características de la actividad industrial concreta y a las del entorno en que la misma se desarrolla. La gestión de la empresa industrial atiende a todas las etapas y vertientes de la actividad industrial que medien en la acti vidad propia de aq uélla. Así, cabe considerar diversos tipos de gestión: general, financiera, de diseño y proyectos, de operación, de mantenimiento, de la propia se guridad, de personal, comercial, etc. En el trabajo presente se v an a considerar las acti vidades industriales, los aspectos de la propia se guridad de cada una de ellas y de la se guridad que inducen en otras, con el fin de facilitar su gestión particular y la gestión general de la empresa industrial. Se trata aquí de concretar la gestión dirigida a la minimización de los «costes sociales» que figuran en el cuadro de la Tabla 3.1: a) agresión aceptable al medio; b) riesgo aceptado. Antes de entrar a detallar los aspectos relati vos a la se guridad industrial, conviene hacer unas consideraciones relati vas al medio ambiente. La primera


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es considerar que la seguridad industrial se refiere a la minimización del riesgo para personas, instalaciones, productos, servicios y para el propio medio ambiente. La segunda está en intentar que el tema del cuidado al medio am biente quede bien enfocado y centrado en el conjunto de la actividad industrial. Merece la pena ampliar este segundo aspecto: — La civilización industrial alcanza el cumplimiento del mandato bíblico relativo al dominio de la tierra: • Alimentos, salud, bienes de necesidad y de fruición para una pob lación impensable hace 150 años. • Mejora en la calidad de vida y del trabajo para una proporción importante del género humano. — Durante años, la agresión al medio ambiente no ha recibido atención suficiente de la sociedad industrial para su medición y minimización. Ello ha conducido a: • Agresión mal medida y excesiva. • Rechazo creciente por ciertos sectores sociales hacia la indus tria en términos «místicos», políticos, no técnicos y antieconómicos. — El equilibrio armónico entre la industria y el entorno sólo puede recuperarse y optimizarse (o despesimizarse) mediante el planteamiento de los problemas medioambientales y su resolución en términos científ icos, técnicos y económicos: • Medición de impacto medioambiental. • Minimización de la contaminación en origen: procesos y equipo. • Neutralización de contaminantes: recogida, inertización y v ertido controlado (procesos y equipo. • Reciclado de materiales: previsión en los procesos productivos y reaprovechamiento. — La legislación debe alentar, promover y controlar tales planteamientos y optimización.

3.1.2. Seguridad y diseño Se considera diseño la acti vidad técnica que, partiendo de unos datos (que definen características y condiciones físicas y químicas, necesidades y límites de actuación) y mediando procedimientos (lógicos, decisorios y de cálculo), origina proyectos (manuales, especificaciones, planos y normas) que permiten


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construir, operar, mantener y prote ger procesos e instalaciones d estinados a proporcionar a la sociedad unos bienes y/o servicios partiendo de otros. Un diseño correcto será el que permita proporcionarlos en situación óptima de utilidad (Tabla 3.1). A) Datos y procedimientos para diseño El acopio de datos y definiciones completos y correctos influye, en todos los casos, sobre la calidad del diseño, uno de cuyos aspectos es la seguridad de instalaciones y operaciones. Entre los procedimientos de diseño deben estar incluidos los que se refieren a la seguridad: a) Los reglamentos de seguridad de obligado cumplimiento son las disposiciones reglamentarias que definen o deben definir: • • • • • • • • • • • •

Ámbito de aplicación. Condiciones y requisitos administrativos o técnicos requeridos. Documentación y trámites para obtener autorizaciones. Competencia profesional y técnica exigida para la actividad reglamentada. Condiciones y constancia documental de mantenimiento, revisiones e inspecciones. Responsabilidades y sanciones por incumplimiento. Necesidad y cuantía de seguros obligatorios. Requisitos de carácter general. Instrucciones técnicas complementarias (ITC): disposición, distancias, protecciones, materiales, dimensiones, etc., que son obligatorios, con indicación de valores mínimos o máximos obligados. Normas de obligado cumplimiento. Plazos para entrada en vigor y para la adaptación gradual de instalaciones existentes, con criterios para especificar o excluir dicha adaptación. Previsión para revisiones por avances técnicos o por incorporación de la experiencia acumulada de la aplicación.

La actitud frente a este tipo de re gulaciones, tanto a la hora d e prepararlas como a la de hacerlas efectivas, debe ser tal que «o se cumplen, o se modifican y se cumplen también». b) Normas y códigos de diseño: Son recomendaciones (algunas de las cuales se hacen de cumplimiento obligatorio en los reglamentos), incluyendo criterios para decisión, procedimientos para cálculo y para definición cualitativa y cuantitativa de procesos e instalaciones. Normas UNE, EN,


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ISO, API, NFPA, ASME, DIN, ASTM, CERAP, etc., son ejemplos relativos a este tipo de procedimientos. También deben mencionarse las normas para diseño de uso interno en cada compañía. En España se está haciendo un esfuerzo para que exista armonía y complementariedad entre los re glamentos (obligatorios) y las norma s UNE (recomendación) que se publican. c) Análisis de riesgos 134: es ésta una técnica que se está aplicando, en muchos países, a la e valuación del diseño de instalaciones, caso por caso. Generalmente se analiza el proyecto considerando todos y cada uno de los elementos del equipo, así como las circunstancias de la ubicació n de la planta. Se siguen los pasos siguientes: 1) Identificación cualitativa de cada fallo y de sus consecuencias posibles. 2) Probabilidad del fallo: análisis estadísticos basados en la experiencia. 3) Concurrencia de fallos que determinan un impacto (accidente), árboles de fallos, etc. 4) Severidad del impacto en función del punto de origen, de la distancia y de las protecciones: puede evaluarse en términos del v alor económico y/o de las consecuencias, para bienes y personas, del daño. 5) Riesgo (esperanza matemática) = probabilidad x severidad. 6) Se comparan los valores obtenidos del riesgo con los que se consideran aceptables por la sociedad (ejemplos en Tabla 3.2). 7) Se especifican las distancias y protecciones (o la inaceptabilidad) determinadas para la instalación propuesta. En otras publicaciones 134, 135, 136, 147, así como en la Se gunda parte de este libro, se describen las técnicas para lle var a cabo estos anális is, que aquí sólo

Tabla 3.2. Ejemplos de riesgos 134. Descripción del riesgo

Probabilidad por año de exposición

Frecuencia aceptada de un accidente gra ve que afecte a la comun idad

10–4

Fallecimiento por fumar 20 cigarrillos/día (1 persona)

5 × 10–4

Fallecimiento por accidente de automóvil (1 persona)

5 × 10–5 a 30 × 10–5

Fallecimiento por accidente de una persona que trabaja en una p lanta de la industria química en Gran Bretaña

4 × 10–5


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se han esbozado con el f in de incorporarlos a esta relación de procedimientos de diseño conectados con la seguridad. B) Proyectos Los proyectos resultantes del diseño deben ser completos en sus aspectos cualitativos (calidad de la descripción) y cuantitati vos (cober tura y detalle), considerando que deben servir para: a) b) c) d)

Construir. Operar. Mantener. Proteger (hacia sí y hacia fuera) los procesos e instalacione s que describen, en condiciones óptimas de utilidad y de seguridad.

No es infrecuente que se den por b uenos proyectos que resultan incompletos, afectando a la seguridad de las operaciones. Esta afirmación no tiene nada que ver con la consideración de que el proyecto completo, tal y como se ha definido aquí, resulte de esfuerzos asignados a diferentes entidades (compañía de ingeniería, compañía operadora, asesores, etc.) en estrecha colaboración para unas partes y por separado para otras 145. C) Diseño y seguridad en el tiempo Frecuentemente se pierde de vista el hecho de que la acti vidad de diseño acompaña a las operaciones durante toda la vida de la instalación. De ello puede derivarse que un diseño inicialmente correcto, con el tiempo, quede insuficiente o alejado de la realidad de la instalación y de las operaciones en la planta. De ahí pueden deri varse problemas para la se guridad. Para evitarlos deben tenerse en mente dos escalones en la actividad de diseño: a) Diseño inicial de las instalaciones y de su funcionamiento. b) Diseño de modif icaciones en las instalaciones y en los procedimientos para adaptar las descripciones iniciales a productos, equipo o p rocedimientos nuevos debidos a cambios de actividad o por efecto de l a experiencia (mejoras). Este campo es el que se descuida en ocasiones.

3.1.3. Seguridad en la construcción de las instalaciones La etapa de construcción (o modificación) es aquella en que se materializan los proyectos procedentes de la etapa de diseño. También es la de mayor frecuencia de accidentes graves.


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Es frecuente que sea ejecutada por empresas y personal ajeno (c ontratistas) a la propia empresa industrial. Ello proporciona unas caracterí sticas particulares a la consideración de la seguridad en esta etapa concreta. La seguridad en la construcción tiene dos vertientes a considerar por separado. A) Seguridad en los propios trabajos de construcción La dispersión de mando y responsabilidades que se deri va de la actuación de una o varias empresas contratistas dentro del ámbito de la empresa propietaria obliga a una coordinación adecuada de información, actuación y mando. Incluye: a) Notificación fehaciente de los procedimientos de se guridad en la construcción a los contratistas. b) Emisión y control de permisos para la ejecución de trabajos de cierta peligrosidad. c) Nombramiento de uno (o varios) supervisores de seguridad con atribuciones para emitir y controlar los permisos, así como para detener los trabajos en caso oportuno y hasta que se adopten las medidas de se guridad pertinentes. d) Aseguramiento suficiente y fehaciente por los contratistas, sobre los riesgos de accidente y de daños a terceros (entre los que posiblemente se encontrará la empresa propietaria si tiene otras instalaciones adyacent es a la obra). e) Consideración de todos los riesgos (mecánicos, eléctricos, hidráulicos, incendio, explosión, etc.) derivados de los propios trabajos y del entorno (por ejemplo: posibilidad de atmósferas inflamables procedentes de instalaciones circundantes) en que se llevan a cabo los mismos. B) Seguridad y control de calidad en la construcción La calidad de la obra ejecutada y la fidelidad a un diseño correcto influyen de manera importante en la se guridad de la operación y mantenim iento futuros de las instalaciones. Esto hace que un control cuidadoso de dicha calidad (materiales , soldaduras, terrenos, fundaciones, estanquidad, etc.) sea un complemento imprescindible a un proyecto bien hecho.

3.1.4. Seguridad en la operación A) Generalidades El diseño no es más, aun siendo mucho, que una parte (inicial y continuada) de la seguridad en las instalaciones y en los procesos.


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A este respecto debe citarse a Haddad 134 cuando dice que «la probabilidad de un incidente peligroso no depende únicamente de las característ icas técnicas del proceso y de los controles de seguridad (diseño), sino también de aspectos operativos y or ganizativos del control de riesgos tales como son las actitudes de los mandos y de los operarios, de los errores humanos, de un mantenimiento inadecuado, del conocimiento y comprensión escasos por los operarios y de la adecuación de los procedimientos internos de emer gencia. Estos aspect os son difíciles de cuantificar». Lo transcrito es todo un enunciado de responsabilidades profesi onales continuadas y relacionadas con formación, profesionalidad y estilo de mando. Por todo lo anterior debe abordarse, aunque sea menos cuantif icable, más ardua e intangible, la consideración de otros aspectos que completan el cuadro de la seguridad de instalaciones y procesos. B) Información y normalización El primer escalón de la acti vidad preventiva en las operaciones está en la generación de información, instrucciones y normas referidas a las instalaciones y a los procesos implicados, para disponer de unas pautas e xplícitas y f ijas, aunque revisables. Dentro de cada compañía y para cada centro de trabajo deben pre pararse y emitirse «normas de uso interno» que refundan información e ins trucciones procedentes de los proyectos y de otras normati vas más generales, particularizándose para las circunstancias particulares (productos, personal, procesos operativos, etc.) de dicho centro. Las normas citadas pueden incluir: a) Normas de seguridad. b) Normas con instrucciones para operaciones eficientes y seguras. c) IMP (instrucciones para manipulación de productos y/o f ichas técnicas): características de todos y cada uno de los productos manipulado s, así como instrucciones para su manipulación normal y en caso de emergencias. d) Normas para el mantenimiento de las instalaciones producti vas y de seguridad. A este respecto, es muy importante hacer notar la conveniencia de emitir una versión abreviada y simplificada de las normas, de manera tal que sea asequible para todo el personal relacionado directa o indirectamente con las operac iones. C) Adiestramiento del personal Habiendo cubierto las etapas anteriores, o mejor cubriéndolas co ntinuadamente, dispondremos de una documentación excelente para distribuir al perso-


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nal, para que éste firme un recibo y para que lo destine a diversos usos entre los cuales el mejor es su lectura, con suerte, una sola vez. Resultado: ni un buen proyecto, ni una buena información nos han llevado aún a prevenir un porcentaje elevado del riesgo. Continuemos hacia la meta leyendo, aclarando, explicando y haciendo ejercitar de forma repetida (cíclica) y actualizada las instruccion es contenidas en las normas. Esto es el adiestramiento que, basándose en material gráf ico (las normas, folletos, esquemas, etc.), audiovisual y real, se concreta en: a) Cursillos: 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Operaciones. Seguridad general. Defensa contra incendios (prevención y extinción). Primeros auxilios. Planes de emergencia. Mantenimiento, etc.

b) Entrenamiento práctico: 1) Ejercicios de extinción con fuego real. 2) Simulacros de emergencia. 3) Simulacros de primeros auxilios, etc. Algunas compañías de seguros proporcionan auxilio excelente en medios y personas puestos a disposición para impartir cursillos y entren amiento relativos a la seguridad. En el adiestramiento, debe ponerse empeño en f avorecer en el per sonal las actitudes que benefician la seguridad y en evitar o reprimir la s que la perjudican, ya que es una buena ocasión para revisar actitudes y motivaciones (que se tratarán luego) a la vez que se imparten conocimientos. También es buena ocasión para considerar mejoras, en instalaciones y procedimientos, que procedan de los comentarios del personal adiestrado. D) Motivación y estímulo de actitudes favorables a la seguridad ¿Hemos llegado a puerto con el adiestramiento? No, mal que nos pese. Todavía hay una tarea que aún es más difícil e intangible: estimular actitudes favorables a la seguridad y desestimular las perjudiciales. «–¡Vaya, hombre!, nos hace Vd. hacer de diseñadores, de lectores del BOE, de redactores técnicos y de profesores. ¿Quiere Vd. ahora que seamos también directores espirituales?


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– Llámenlo Vds. como quieran, pero hay que hacerlo». Es el campo donde el mando y su estilo son fundamentales. Aquí es donde debe mencionarse la influencia importante que sobre el adiestra miento, el comportamiento y la actitud de los operarios tienen el ejemplo y la preocupación que sus mandos, en todos los niveles, muestren por la eficacia y la seguridad de las operaciones. Los fines son tan importantes que es oblig ación de los mandos e jercer medios positivos (felicitación, propuestas de ascenso, premios, etc.) y ne gativos (amonestación, penalizaciones, etc.) para los estímulos citados. También debe considerarse que a lo largo de la cadena de mando se delegan funciones, pero las responsabilidades sólo se comparten. En la Tabla 3.3 se citan frases que reflejan algunas actitudes relacionadas con lo aquí tratado. Que bastantes de ellas sean tópicos ni es culpa del autor ni le s quita representatividad.

3.1.5. Mantenimiento y seguridad A) Introducción obvia Todo lo que se ha propugnado hasta el momento, llevado a cabo con eficacia del 100%, llevaría a una cobertura pre ventiva importante si las instalaciones mantuvieran indefinidamente el estado en que iniciaron su actividad. Tabla 3.3. Frases que reflejan actitudes. Para desestimular — — — — — — — — — — — —

«Ya vale», «No pasa nada», «Yo paso de...» «Llevamos 20 años...» «Hacemos de + y de –» «Hace mucho tiempo que...» «No me van a enseñar ahora que...» «Yo contesto siempre en 1 segundo...» «Pensé que...» «No sabía que...» «En casa de comunidad no muestres habilidad» «Seguro (por es posible) que...» «Yo no tengo por qué...» «La chapuza es una muestra rica del genio ibérico» — «Yo me sujeto estrictamente a las normas y ... (me mato si lo dice el Reglamento)»

Para estimular — — — — — — — — — — — —

«Seguridad es ante todo y cosa de todos» «Alguna vez hay que empezar a hacerlo bien» «Siempre se aprende algo nuevo» «Pequeñas causas pueden traer grandes efectos» «Hoy + que ayer y – que mañana» «Necesito la respuesta cierta» (esto no es un concurso) «Dudar y preguntar es de sabios» «Reflexión primero, acción después» «Es nuestro deber salvarle aun en contra de su voluntad» «Se pone en peligro Vd., sus compañeros y su f amilia» «No confundir fle xibilidad ni adaptabilidad con chapuza» «No confundir disciplina con ceguera ni autoridad con mandonería»


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Debido a las agresiones (desg astes, corrosiones, envejecimientos, etc.) que sufren diferentes partes de la instalación por su uso y por la acción de factores internos y externos, se pueden producir averías que originan condiciones inseguras. Por ello es evidente que el mantenimiento eficaz contribuye a la seguridad de instalaciones y operaciones de manera importante. En otros trabajos se comenta 137 este aspecto de la seguridad y se desarrolla su aplicación detallada 138 a un campo concreto. Entre las plantas industriales e xistentes en España se observ an diferencias muy grandes en este aspecto. Aunque pueden verse plantas muy antiguas con una conservación excelente y otras muy modernas pero en mal estado, la tónica general es qu e las instalaciones más antiguas se encuentren en peor estado debido a su di seño y construcción de calidad inferior (materiales de construcción y de p rotección frente a la corrosión, distribución en planta y accesibilidad, etc.), al tiempo transcurrido y a políticas más antiguas y menos orientadas a la conservación y a la seguridad. Tanta importancia tiene la cone xión entre mantenimiento y se guridad que es frecuente su asociación or ganizativa y de mando 138 al mismo nivel que las jefaturas de operaciones y administración. B) Mantenimiento correctivo y análisis estadístico de averías Es evidente que la necesidad de intervención correctora de las averías (declaradas o ciertas aunque de consecuencias más o menos remotas) re quiere rapidez, eficiencia y precauciones (seguridad en la propia acción correctora). De análisis estadísticos de las averías se obtienen consecuencias relativas al perfeccionamiento de la or ganización del mantenimiento y se der ivan conclusiones referentes a las frecuencias de revisión preventiva, a la disponibilidad de repuestos en existencia o de acopio inmediato y a la conveniencia de mejorar la calidad en ciertos elementos del equipo o componentes de éstos. C) Mantenimiento preventivo Últimamente se va imponiendo el criterio de la necesidad del mantenimiento preventivo como complemento del correctivo. Se trata de efectuar inspecciones periódicas de todos los eleme ntos de las instalaciones (con frecuencias mínimas o ajustadas a los anális is estadísticos de averías), con el fin de que la reparación o sustitución de aq uellos se efectúe antes de que la avería se declare. Cuando la a vería puede tener consecuencias serias para la se guridad, el mantenimiento preventivo debe ser obligado 137.


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Para un ejemplo concreto, en 138 puede verse el detalle de frecuencias y naturaleza de las revisiones preventivas efectuadas. Se pueden distinguir: a) Revisiones diarias: — Control minucioso de aspectos muy críticos de la instalación, proceso y de los servicios auxiliares.

del

b) Revisiones semanales: — Control detallado de aspectos críticos de las instalaciones. c) Revisiones mensuales: — Se trata de unas re visiones detalladas de todos los elementos de las instalaciones, mediante una lista de comprobaciones que los incl uye a todos en un orden que facilita la inspección sistemática. d) Revisiones bimestrales, trimestrales, cuatrimestrales, semestrales y anuales: — Pruebas, análisis, limpieza y engrase de elementos de poco desg aste o de caducidad determinada. e) Revisiones aperiódicas: — Dependen de las instrucciones dadas en los manuales de los equ ipos respectivos y de su utilización más o menos intensa. Todas estas revisiones atañen a equipos: 1) De operación. 2) Auxiliares. 3) De protección y defensa contra incendios y contra otros accid entes. D) Permisos para trabajos peligrosos Existen algunos antecedentes que indican la seriedad de este as unto. En la plataforma Piper alpha (siniestro del día 6 de julio de 1988, a las 10:00 PM; con 167 víctimas y su destrucción total) 139 existía un procedimiento para tales permisos (dicho procedimiento se encontraba auditado f avorablemente, pero no se cumplía), así como un inspector completamente dedicado a la gestión del mismo (se encontraba todo el día en su despacho, excepto para una ronda a las 19:00 horas, cuando ya no tenían lug ar trabajos de mantenimiento: es decir, bastante poco operati vo). El departamento de operaciones no era consciente del estado precario en que habían quedado algunos elementos de equipo al interrumpirse los trabajos de mantenimiento, procediendo a la acti vación de di-


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chos elementos de manera indebida. Además, el personal de manten imiento (contratista) no dejó bien apretada (estanca) una brida cie ga (chapuza que resulta frecuente en más ocasiones de las deseadas: brida ciega sin poner y apretar todos sus anclajes ). El resultado a tal práctica fue la fug a de gas propano, iniciadora de la primera e xplosión en la secuencia del accident e. El informe oficial 128 concluía, entre otros fallos de diversa índole, que «el personal no estaba comprometido a realizar el trabajo se gún el procedimiento escrito y que éste fue desatendido de forma deliberada y flagrante». La emisión e implentación de un procedimiento (norma de uso int erno), con los impresos correspondientes y su circulación,es imprescindible pero, como se ha visto, el cumplimiento y la vigilancia, tensa e incansable, sobre este último es vital. Se trata de evitar el riesgo de arrutinamiento y abandono operativo del procedimiento. Se debe vigilar especialmente la comuni cación, y al personal encargado de operaciones y mantenimiento, del estado en que quedan los trabajos y el equipo al finalizarse un turno y cambiar el personal para el turno siguiente. También resulta importante la e xistencia de letre ros de a viso en los elementos de equipo afectados y en la sala de control. El c apítulo primero del libro de Kletz 129 está dedicado a la preparación del equipo para su mantenimiento, describiendo otros accidentes debidos a fallos de tal naturaleza. Una vez realizada la anterior introducción, que no debe perderse de vista nunca en estos asuntos, podemos mencionar a continuación los siguientes puntos: • Procedimiento. • Impresos. • Circulación de las copias de los impresos. Para abordar el estudio del procedimiento y los impresos, podemos tomar como referencia los trabajos 126 y 127, efectuados por el INSH en Barcelona. Dichos trabajos conectan con el RD 486/1997 sobre «Seguridad y salud en los lugares de trabajo». El procedimiento deberá cubrir los siguientes apartados: • Objetivos. • Alcance. Explicitando las def iniciones para los trabajos: (a) en caliente; (b) en frío; (c) en espacios conf inados; (d) eléctricos; (e) co n máquinas (agitadores, bombas, compresores, etc.); (f) otros. • Responsabilidades del mando responsable de la ejecución del trabajo. • Responsabilidades de otras unidades funcionales (operaciones, etc.) implicadas. • Responsabilidades y actuación del personal que realice el trabajo en cues tión. • Desarrollo del trabajo y del permiso: con énfasis sobre la coor dinación entre mantenimiento y operaciones, así como de las transferencia s entre los turnos de trabajo consecutivos.


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• Impreso o impresos. • Circulación y cumplimentaciones de las copias de los impresos. • Inspección y control sobre la ejecución del permiso, de la orden de trabajo y del propio trabajo; ambos a cargo del personal de seguridad y prevención. En lo relativo a los impresos existen varias propuestas y adopciones. Aquí consideramos dos posibilidades: • Incluyendo la descripción, muy somera, del trabajo ( orden de trabajo) a efectuar. • Impresos separados para el permiso y para la orden de tr abajo. Ambos impresos deberán ir unidos mediante grapa o integrando una hoja tamaño DIN A3, doblada por el centro y con el permiso hacia arriba. En cualquier caso, conviene que el permiso sea completo con la especificación de riesgos, de precauciones y de la secuencia de control con las firmas correspondientes. En la Figura 3.1 se incluye el impreso propuesto por el INSHT en 127. La circulación de esta documentación debe ser consistente con la secuencia de ejecución y control establecida en el procedimiento correspondiente. La Figura 3.2 propone un modelo.

3.1.6. Prevención y actuación frente a siniestros Debido a causas impre visibles o de fuerza mayor y a no efectuar se la prevención con una eficiencia del 100%, debe aceptarse que el riesgo pueda manifestarse en forma de incidentes, accidentes o siniestro. Por ello, además de la pre vención, debe coordinarse ésta con la a ctuación en caso de tales manifestaciones mediando la def inición y planificación de las acciones pertinentes. Para asegurarlo, deben situarse la pre vención y actuación mencio nadas en la misma unidad organizativa. A) Funciones del personal de seguridad El personal de seguridad debe tener a su car go las revisiones periódicas de tipo preventivo a efectuar según rutinas que están normalizadas y que se registran y controlan mediante los impresos pertinentes. A su vez, las revisiones originan, cuando ha lugar a ello, las órdenes de trabajo para las acciones correctoras que se precisen.


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Figura 3.1. Modelo de impreso desarrollado por INSHT 126, 127 para la especificación de precauciones y control de trabajos peligrosos.


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Figura 3.2. Modelo de circulación propuesto para las personas implicadas en trabajos peligrosos.

Otra actividad propia de este personal es la de f iscalización de la seguridad en los trabajos (de mantenimiento o de pro yectos) efectuados po r personal (contratado) ajeno a la compañía. Ello incluye la emisión, autorización y control de unos permisos adecuados. B) Auditoría técnica y de seguridad Con frecuencia anual, se debe llevar a cabo una auditoría técnica y de seguridad. La debe realizar un comité técnico: a) Dirigido por técnicos de calif icación profesional elevada pero no implicados en la actividad diaria de la planta. Ello aporta una visión «desde fuera» que minimiza el riesgo de la rutina o de la habitualidad en la apreciación de operaciones o instalaciones defectuosas.


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b) Con participación del personal de operaciones, seguridad y man tenimiento de la planta que aporta su conocimiento detallado de ins talaciones y operaciones. c) Orientado claramente a la localización y corrección de defectos y no a la caza de culpables. d) Que efectúa una inspección de la instalación, de los registros de mantenimiento preventivo, etc., y emite un informe a la gerencia de la compañía a los efectos oportunos. Existe bibliografía 135, 139 referente a este tipo de auditorías. C) Planes de emergencia Son de gran importancia para definir, coordinar, ejercitar y llevar a cabo actuaciones de emergencia. Pueden ser de ámbito intrainterempresarial o incluso más amplio, siendo conveniente la coexistencia entre los de ámbitos diferentes y buen engranamiento entre los mismos 140, 146, 148. Un plan de emergencia intraempresarial debe incluir: a) Lista de teléfonos de emer gencia: bomberos, hospitales, ambulancias, mandos de la instalación propia y de las circundantes, autoridades, etc. b) Instrucciones sobre asignación y precedencia de las llamadas telefónicas a efectuar en caso de emergencia. c) Instrucciones sobre asignación personalizada de la información a proporcionar, de acuerdo con las autoridades, a los medios de comunicación. d) Asignación personalizada y descripción de las acciones destin adas a la extinción del siniestro y a evitar la propagación del mismo (ataque, protección de equipo circundante a la zona afectada,cierre de válvulas, cortes de alimentación eléctrica, arranque de bombas, generador y otros sistemas de emer gencia, etc.), con indicación e xplícita del elemento a operar por cada persona. e) Recuento de personal para detectar si alguna persona está siendo o ha sido víctima del siniestro y, en su caso, actuación para rescate y primeros auxilios. f) Instrucciones para la parada de todas las operaciones de carga, descarga y manipulación de productos en toda la instalación afectada, así como para la e vacuación y alejamiento (asistidos o por medios propio s) de personal y medios móviles que deban hacerlo. g) Instrucciones para notificación a la dirección general de la compañía y a las compañías de seguros. h) Instrucciones para la recogida de datos con el fin de analizar el siniestro y preparar los informes posteriores que sean pertinentes.


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Los planes de emergencia interempresariales y los de ámbito may or (puertos, municipios, zonas industriales, etc.) incluyen apartados semejantes. Tienen como objetivos: a) La protección de las instalaciones propias contra la propag ación de un siniestro procedente del exterior. b) La prestación a la instalación siniestrada de apo yo, consistente en medios humanos y materiales procedentes de su exterior.

3.1.7. Responsabilidad y aseguramiento En el campo de la actividad industrial (incluyendo operación, mantenimiento y seguridad), se dan distintos tipos de responsabilidad 141 que se intentan resumir en la Tabla 3.4 138. Se han sombreado sus partes asegurables. Tabla 3.4. La responsabilidad en la actividad industrial. Tipo de responsabilidad Penal

Mediando

Responsables directos

Responsables indirectos

Pena

Acción u omisión dolosa o culposa que causa riesgo o daño a personas o bienes por incumplimiento de normas de seguridad exigibles (mínimos), tipificados por la ley penal

Personas físicas

Administrativa

Incumplimiento de reglamentos (mínimos)

Personas físicas y jurídicas

Personas jurídicas (empresa) (subsidiariamente)

Multas. Cierre temporal o definitivo de instalaciones

Civil derivada de responsabilidad penal

Acción u omisión que haya incurrido en responsabilidad penal

Personas físicas o administradores de personas jurídicas

Personas físicas y jurídicas administradas (empresas) (subsidiariamente)

Indemnización de daños y perjuicios

Civil contractual Civil extracontractual

Daño causado por incumplimiento de contrato Daño por acción u omisión sin responsabilidad penal ni contractual (acción u omisión dañosa) (diligencia máxima)

—

Personas físicas o jurídicas Personas físicas o jurídicas

Privación de libertad. Inhabilitación profesional. Multa. Penas accesorias

—

Indemnización de daños y perjuicios

Personas jurídicas (empresa) (solidariamente)

Indemnización de daños y perjuicios Aseguramiento


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La multitud de riesgos y el alcance grande que pueden tener los accidentes que afectan a personas y a bienes hacen que las personas física s y jurídicas no puedan responder en muchos casos de las penas derivadas de las responsabilidades civiles, a pesar de los mecanismos de subsidiariedad previstos por la ley. Ello hace recomendable, y en ciertas acti vidades oblig atorio, el aseguramiento de la responsabilidad civil. La recomendación citada puede e xtenderse a daños de origen fort uito o de fuerza mayor. Lo dicho aquí resulta especialmente aplicable a las instalaciones donde el valor de los daños potenciales excede frecuentemente (incluso en varias veces) los activos de la compañía operadora. Un buen trabajo referente a la política de ase guramiento indust rial puede encontrarse en 142.

3.1.8. Seguridad industrial y gestión general de la empresa En los apartados anteriores del trabajo presente se han ido revisando los aspectos de la seguridad industrial a tener en cuenta en cada una de las vertientes y etapas de la actividad industrial. En el apartado presente se trata de esbozar consideraciones útiles para el diseño de una política de se guridad industrial en el ámbito de la gestión general de dicha actividad. La empresa industrial debe tener una política de seguridad que sea tan definida y clara como sus políticas económica, financiera, comercial, técnica, etc. La actividad industrial incorpora riesgos propios al conjunto d e riesgos de la empresa y, por ello, es necesaria la consideración de ésos de manera tan concreta como pueda hacerse con los de otro tipo. La política de seguridad, al igual que las demás, debe estar presente en los niveles más ele vados del or ganigrama de la empresa. También tienen de común con los otros riesgos la exigencia de no confundir delegación con abdicación. En su origen, una política de seguridad industrial tiene como objetivo general una acción adecuada sobre la ecuación 143 siguiente:

Ecuación:

RIESGO

+

CIRCUNSTANCIAS DESENCADENANTES

=

ACCIDENTE

Chispa + oxígeno

=

incendio

Ejemplo: Vapores inflamables + Posibilidad: disminuir

Eliminar

Disminuir consecuencias

Acción: prevención

Prevención

Plan de emergencia. Aseguramiento


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Los elementos para el diseño de una política de seguridad industrial son: — Conciencia de seguridad industrial y de los riesgos. — Cobertura completa de actividades. — Organización (inte gral y específ ica) para la se guridad (organigrama y funciones). — Auditorías y planes de actuación resultantes de las mismas. — Formación y motivación del personal. — Gestión de compras y gastos: presupuesto para la seguridad. — Reglamentos y normas. — Gestión de seguros y gerencia de riesgos. — Planes de emergencia. — Seguridad e imagen. Para completar el esbozo del apartado presente v amos a recurrir , una vez más, a las frases típicas y tópicas 144 que originan comentarios y sugerencias útiles. Se encuentran en la Tabla 3.5. Tabla 3.5. Frases que reflejan actitudes. Frases

Comentarios aplicables (*) 1, 2

— «No tengo tiempo para estos asuntos» — «Existen problemas de seguridad en la industria, pero no me afectan» — «No hemos tenido un accidente en n años. A mí no me ocurren» — «Los accidentes se deben a mala suerte y a operarios estúpidos» — «No hay dinero para ello. Los programas de Seguridad son muy caros» — «Han denegado mi propuesta» — «Tenemos unos manuales de normas perfectos» — «Tengo un asesor de seguridad en el que delego estos asuntos» — «Solamente cumplir los reglamentos» — «Ya he invertido x miles de euros en seguridad»

6, 7, 8 2, 17 3, 2, 17 4, 5 4, 20 9, 11, 15, 16, 18, 19, 21 10, 11, 15, 16, 18, 19, 21 2, 12 13, 16

(*) Comentarios a la Tabla 3.5: 1. Las compañías descollantes en el mundo de los negocios tienen niveles altos de seguridad. 2. Niveles bajos de se guridad determinan probabilidad muy ele vada de accidentes muy caros que ponen en peligro la e xistencia y el ne gocio de la compañía.


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3. La mayoría (80%) de los accidentes se deben al error humano y suelen incluir fallos en la gestión de la seguridad: información, formación, entrenamiento, motivación, ejemplo, etc. 4. Se pueden adoptar planes graduales a medio plazo para in versiones y gastos en se guridad, evitando la acumulación e xcesiva de necesid ades no satisfechas. ¿Hay, además, un aseguramiento adecuado? 5. ¿Por qué no incentivos financieros y fiscales para inversiones en seguridad? (Ejemplo: renovación en curso del parque de automóviles). 6. ¿De dónde viene esa distinción milagrosa? La acti vidad industrial supone unos riesgos objetivos que deben medirse y controlarse. 7. La política de se guridad incluye contactos con or ganismos oficiales y con otras empresas. 8. Es importante favorecer de diversas formas una mejor imagen p ública de la actividad industrial. 9. Los manuales: ¿son leídos, actualizados, comprendidos, asimilados, ensayados y respaldados con motivación? 10. Escúchalo además y def ine política y planes concretos para a ctuación. 11. ¿Es o hay un «gestor» de la seguridad? ¿Tiene la cualificación, la experiencia y las atribuciones oportunas? 12. Los reglamentos: sólo definen mínimos y no cubren todos los aspectos (riesgos) de la actividad industrial. Se deben complementar con normas de uso interior, formación, motivación, etc. 13. Inversiones en se guridad: ¿Dónde? ¿Cómo? ¿Con qué prioridades? ¿Se dedica a prevenir riesgos de mayor esperanza matemática? 14. ¿Se han abordado las acciones complementarias sobre el eleme nto humano? 15. ¿Se hacen auditorías de seguridad atendiéndose sus resultados? 16. ¿Supone ello la existencia de una política real y explícita de seguridad? 17. La actividad industrial supone la toma obligada de (más o menos) «papeletas en la rifa de accidentes»: riesgo que se incluye entre los propios del negocio. 18. ¿Existen planes de emergencia? ¿Se ensayan? 19. ¿Se cumplen siempre las instrucciones? 20. Insiste, preséntala de otra forma, enriquece los argumentos, propón un plan gradual. ¿Incluye sólo inversiones o es (o forma parte de) una política explícita, completa y real de seguridad? 21. ¿Se convierten los resultados de las Auditorías en planes de acción? ¿Se controla la ejecución de los mismos?


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3.1.9. Colofón Tal como ocurre en otros aspectos de la gestión en la empresa i ndustrial, la gestión de la seguridad es una actividad viva y multivariable que incluye ciertos riesgos. Éstos deben e valuarse, asumirse y controlarse en una tarea que, aun bien definida en una política e xpresa, no termina nunca ni es objeto de plena satisfacción en ningún momento.

APÉNDICE Tabla 3.6. Ejemplos de probabilidades y fallos 120. Descripción del fallo Fallo catastrófico de un recipiente a presión Fallo catastrófico de un recipiente refrigerado de pared simple Fallo catastrófico de un recipiente refrigerado de pared doble Fallo importante de una tubería Fallo grave de una tubuladura en tanque: 25 mm Ø 50 mm Ø 150 mm Ø Fallo en un sello mecánico de bomba

Probabilidad por año de operación 10–5 a 10–6 10–5 10–6 10–4 por cada mm de Ø 30 × 10–6 10 × 10–6 3 × 10–6 10–2 a 10–3

Tabla 3.7. Ejemplos de riesgos 120. Descripción del riesgo Frecuencia aceptada de un accidente grave que afecte a la comunidad Fallecimiento por fumar 20 cigarrillos/día (1 persona) Fallecimiento por accidente de automóvil (1 persona) Fallecimiento por accidente de una persona que trabaja en una planta de la industria química en Gran Bretaña

Probabilidad por año de exposición 10–4 5 × 10–4 5 × 10–5 a 30 × 10–5 4 × 10–5

Tabla 3.8. Distribución del riesgo en una instalación típica. a) Área para carga y descarga de cisternas: 94,9% del riesgo total (mayor frecuencia de incidencias) b) Área de almacenamiento: 4,6% del riesgo total (mayor severidad de las incidencias) c) Área para carga y descarga de buques: 0,5% del riesgo total


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Tabla 3.9. Distribución de causas de incidentes en áreas de almacenamiento. Causas inmediatas

Campo de prevención

r 3/4 en operaciones a) Errores de operación: 21% w q 1/4 en mantenimiento

Seguridad en las operaciones — Información — Adiestramiento — Motivación Seguridad-mantenimiento Seguridad en las operaciones

b) Procedimientos erróneos: 19%

— Operación conforme al diseño Seguridad en diseño c) Fallos de equipos: 18%

— Normas y manuales — Actualización Seguridad en diseño

d) Errores de diseño: 3%

— Reglamentos, códigos y normas — Revisión y actualización

e) Varias desconocidas: 22%

— Investigación para reasignar si es posible

f) Agresión meteorológica: 17% (predomina la caída de rayos)

— Pararrayos

Tabla 3.10. Caracterización de las actuaciones de mantenimiento correctivo en una instalación para el almacenamiento de productos químicos 138. Periodo: 3 años (1981, 1982 y 1983)

Número total de intervenciones = 1.169 (100%)

Por su origen:

Por el personal empleado en la ejecución:

— Personal de operaciones — Personal de seguridad y mantenimiento en actuación correctora

28% 16%

— Personal de seguridad y mantenimiento en revisiones preventivas

56%

72%

por el tipo de acción correctora: — Reparación de elementos — Sustitución de elementos

— Propio

89%

— Contratado

9%

— Mixto

2%

Por la urgencia: 56% 44%

— Urgentes — No urgentes

42% 58%


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Tabla 3.11. Análisis de fallos 138. Frecuencia

Consecuencias serias posibles

0,8%

SÍ

2. Fallos en pinzas o cables para puesta a tierra de cisternas móviles

4,9%

SÍ

3.o Juntas con fugas

3,3%

SÍ

4.o Obturación de boquillas para riego de tanques

3,1%

NO

2,9%

SÍ

6. Falta de estanquidad en bocas de hombre inferiores

2,5%

SÍ

7.o Filtros sucios

2,0%

NO

Elementos de equipos con fallos más frecuentes 1.o Fallos de estanquidad en válvulas y sus estopadas o

o

5. Fugas en los cierres mecánicos de las bombas o

TOTAL:

39,40%

3.2. LA RECOMENDACIÓN API-RP-750: «GESTIÓN DE RIESGOS EN PROCESOS»121 Se trata de un documento importante en este campo. La v ersión española puede obtenerse en BEQUINOR. En la referencia bibliográfica 123 se incluye el índice de la recomendación. Mucho de lo que contiene se ha visto con detalle en el apartado 3.1. Hay otra información que es complementaria. La API-750 proporciona una información genérica que puede utilizarse como base para establecer planes de acción y listas de comprobación.

3.3. GESTIÓN DE LA SEGURIDAD: UNA FUNCIÓN DEL DIRECTOR DEL PROYECTO 122 Durante la ingeniería y la construcción la seguridad del proyecto y sus normas son mantenidas por los empleados pero son defendidas y promovidas por los supervisores y gerentes. ¿Quién es el responsable de la gestión de seguridad en los proyectos de ingeniería y construcción? El director del proyecto, por supuesto. Naturalmente el director del proyecto no puede saber cada detalle que afecta a la construcción y a la operabilidad de la unidad de proceso. No obstante, usando


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listas de comprobaciones y ciertas guías para la construcción, el director del proyecto puede dirigir y orquestar a los miembros del equipo del proyecto hasta conseguir que todos ellos tengan la misma implicación en la seguridad que él mismo. Comenzando por la ingeniería y el diseño, la gestión de la se guridad debe ser controlada muy de cerca a través de las etapas de compra de equipos, construcción in situ , entrega, puesta en marcha (del equipo y de las unidades de proceso) y también continua en la operación segura y fiable del proceso. Actitud en el proyecto En los proyectos de ingeniería y construcción la gestión de la seguridad es algo más que seguir las reglas nacionales y europeas. Se trata de crear un ambiente en el que los miembros de equipo de proyecto realicen sus tareas específicas y mantengan un alto nivel de conciencia de la seguridad a lo largo de todo el proyecto. Desde el principio hasta el final la gestión de la seguridad implica una actitud bajo la cual todos los empleados (operarios de ingeniería y con strucción, supervisores, inspectores, vendedores de equipo, la compañía cliente, todos los empleados, etc.) aceptan y aplican acciones orientadas a la seguridad. Independientemente del tamaño del proyecto, la seguridad es obligatoria, no es opcional. Consecuentemente, no puede haber desviaciones respecto de la se guridad para reducir costes o ahorrar tiempo. En última instancia, el director del proyecto determina el nivel de seguridad para el proyecto y para los miembros del equipo.

3.3.1. Seguridad y equipos humanos en los proyectos de ingeniería y construcción La gestión de la se guridad es paralela a la gestión de la calid ad en muchos aspectos. No obstante, hay algunas diferencias específ icas e imp ortantes. Por ejemplo: ¿se construye una planta con altos ni veles de calidad s iendo segura? Puede ser que no. Las normas de calidad son opciones electivas que están controladas por limitación de costes. No obstante, la seguridad no tiene restricciones. Las normas de seguridad son obligatorias. En muchos casos han sido establecidas por re glamentos gubernamentales y deben se guirse en la s etapas de ingeniería, de acopio, de construcción y de operación de una planta. Un proyecto de ingeniería y construcción debe considerar la se guridad en cuatro áreas principales: • Ingeniería: diseño de la planta de manera que pueda ponerse en marcha operarse y ser mantenida de forma segura.


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• Acopio de equipo y materiales: la compra de equipo y materiales que operará de forma segura en sus aplicaciones (investigue sus suministradores cuidadosamente). • Construcción: la construcción de la planta es una acti vidad peligrosa y tiene uno de los ni veles más altos de accidentes. Manteng a al d ía y conserve bien el equipo usado para la construcción, los procedimientos y las prácticas de manera que se mantengan condiciones seguras de operación. • Puesta en marcha de la planta: la operación inicial también es peligrosa. Incremente comprobaciones previas a la operación en lo que se r efiere a la seguridad y realice la puesta en marcha de la planta con pro cedimientos operativos seguros. Reglamentos muy numerosos Muchas organizaciones nacionales y europeas dedicadas a la re glamentación, a la asociación técnica y al comercio se orientan hacia laseguridad. Organizaciones europeas, estatales y locales de gobierno que tienen jurisdicción en la zona de la planta, también tienen reglamentos específicos de seguridad que deben seguirse. En particular hay ordenanzas locales que contro lan y gobiernan, la protección contra el fue go, la construcción y las instala ciones eléctricas. También hay ordenanzas locales que pueden re gular el transporte y el almacenamiento de materiales tóxicos y peligrosos. Además, las compañías de seguros que ase guran las acti vidades de construcción y la opera ción ulterior continuada de la planta, así como su mantenimiento, pueden imponer prácticas especiales de se guridad. Las primas de se guro pueden ser sensib lemente más elevadas si no se siguen prácticas específicas de seguridad. Responsabilidad de los gerentes El director del proyecto no puede saber en detalle todos los aspectos contenidos en las diferentes re glamentaciones y en los códigos de di seño que se aplican a la ingeniería, construcción, operación y mantenimiento de la planta. No obstante, el director del mismo debe dominar un conocimiento general de los requerimientos de se guridad re glamentados y estar f amiliarizado con las áreas de tales reglamentos que se aplican al proyecto. También, debe elegir expertos individuales para el equipo del proyecto que tengan conocimiento detallado de los requerimientos específicos y que los vayan a aplicar y a promover meticulosamente. Si el director del proyecto tiene alguna duda, debe pedir una revisión y una auditoría por especialistas de se guridad dentro de la compañía o de una or ganización exterior.


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Figura 3.1. Fuentes de riesgo en proyectos.

La Tabla 3.12 incluye una lista de las or ganizaciones gubername ntales y otras que proporcionan publicaciones relativas a recomendaciones y reglamentos de seguridad.


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Tabla 3.12. Organizaciones que se ocupan de la seguridad industrial.

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La actitud es el todo Al igual que en lo referente a la calidad, la actitud del direct or del pro yecto juega un papel de la mayor importancia a la hora de asegurar que los aspectos de la seguridad reciben una prioridad elevada en cada una de las etapas del proyecto. Si la actitud del director del pro yecto relativa a la se guridad no constituye una prioridad primordial, y toma un segundo lugar cuando se sufren las presiones de los costes o del tiempo, desafortunamente esta misma actitud va a transmitirse a través del equipo del proyecto. El director del proyecto debe transmitir al equipo del proyecto que la seguridad es importante en todo momento y que no debe comprometerse bajo ninguna condición. Cada miembro del equipo debe estar debidamente apoderado a efe ctos de la seguridad. Si cualquiera de ellos considera que un aspecto d e la se guridad está en cuestión o en riesgo, debe tener el poder de parar el trabajo y de someter el asunto a la atención del director.

3.3.2. Seguridad en la ingeniería de diseño Todas las áreas de la ingeniería de diseño deben satisfacer reglamentaciones específicas de se guridad así como códigos y recomendaciones. La Tabla 3.13 incluye una lista de las áreas clave para la seguridad en esta actividad. Diseño de proceso Los diseñadores son responsables de remarcar las áreas de proceso donde los riesgos potenciales exceden a las expectativas normales de riesgo en la planta. Áreas críticas son: materiales altamente tóxicos, materiales que son reactivos o e xplosivos cuando entran en contacto con otros materiales o cuando se exponen al contacto con la atmósfera. Los diseñadores de proceso también deben identif icar materias q ue son corrosivas y requieren unos materiales de construcción o de contención especiales. Metalurgia El especialista en metalurgia, dentro del equipo del proyecto, debe asegurar que se especifican materiales correctos y seguros para todas las condiciones de operación, siempre que se trate de combatir condiciones de tempe ratura, presión o corrosión. También, dicho especialista debería especif icar la designación correcta, según normas, de los materiales que se usan y establecer las tolerancias mínimas de corrosión que se aplican a los distintos casos de diseño.


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Tabla 3.13. Áreas de diseño que deben considerarse desde el punto de vista de la seguridad.

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Distribución en planta El supervisor de distribución en planta debe conocer las necesi dades de seguridad que se aplican a la propia distribución en planta. Muchas reglamentaciones nacionales y locales así como códigos de diseño, y también los requerimientos de la compañía de se guros, deben se guirse en ello. Aspectos incluidos son: situación y espaciado del equipo, separación de equipo que produce chispas y fue go abierto con respecto a otros elementos de equipo, segregación de los tanques de almacenamiento y de elementos de equipo que contienen cantidades significativas de materiales peligrosos. La distribución en planta debe seguir reglamentos que atañen al acceso y a las vías de escape, a las longitudes máximas de escaleras sin descan sillos, a las jaulas de protección alrededor de las escaleras, a rutas de escape secundario a partir de las plataformas, a la iluminación adecuada, a las pantallas protectoras, etc. En general la distribución en planta debe ser de tal manera que un operario de operaciones o de mantenimiento no pueda quedar nunca atrapad o en una posición insegura de la cual no sea capaz de escapar. Otra preocupación de la se guridad es el diseño de los sistemas de drenaje subterráneos. Deben estar sellados para retener los escapes y l as fugas. También deben estar v entilados de manera tal que se pre venga la ac umulación de gases y la transmisión hacia atrás del fuego. Sistemas para alivio y venteo seguros Estos sistemas protegen a la planta durante condiciones operativas perturbadas, especialmente cuando se exceden las temperaturas y presiones de proceso. Un sistema de alivio seguro y venteo protegerá a la planta y a los operarios. El diseño de los sistemas de ali vio, venteo y antorchas debe ser realizado por expertos. Los diseñadores elegidos deben: • Entender completamente todos los parámetros de diseño y operación. • Establecer varias condiciones anómalas que puedan darse. • Definir las combinaciones de estas condiciones que pueden ocurrir simultáneamente. • Establecer las velocidades o los caudales máximos de descarga que el sistema puede tratar de manera segura. Diagramas de tuberías e instrumentación Los diagramas de tuberías e instrumentación (P&ID) proporcionan la mejor oportunidad para revisar la seguridad operativa potencial en la planta. El cami-


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no más efectivo para efectuar esto es mediante algunos estudios organizados de riesgo y operabilidad como el (HAZOP) y de análisis de riesgo ( HAZAN). Estos procedimientos re visan sistemáticamente cada sección del di agrama para considerar perturbaciones potenciales en la operación, que podrían ocultarse, y comprobar que se toman previsiones adecuadas que puedan controlar y corregir estas perturbaciones y mantener la planta dentro de unas condic iones seguras. Se recomiendan vi vamente estudios formales de tipo HAZOP y HAZA N llevados a cabo por diseñadores y operadores de procesos experimentados. Para operaciones que sean particularmente arriesg adas se recomienda también un análisis mediante árboles de fallos (FTA). Los estudios mediante el árbol de f allos, que se desarrollaron i nicialmente para revisar diseños de ingeniería nuclear, se pueden aplicar a plantas de procesos peligrosos. Primero se establecen las condiciones específ icas del proceso frente a las que hay que prote ger; después se establece cada e vento que puede contribuir a la perturbación de dichas condiciones. Estas e ventualidades se muestran como un árbol de fallos (Figura 3.1). Después de desarrollar el árbol de fallos se calculan las probabilidades que hay de que ocurra cada fallo. Recuerde que unos e ventos pueden tener lug ar en conjunción con otros u ocurrir de manera independiente. A partir de esto, la probabilidad total de una perturbación queda determinada de manera que se añada protecció n adicional para reducir o eliminar la probabilidad de que ocurra la perturbación. Requerimientos estructurales Los edificios deben satisfacer códigos locales y nacionales de construcción que incluyen requerimientos específicos de seguridad. Las unidades de proceso requieren medidas adicionales de se guridad como pueden ser la construcción a prueba de explosión o la protección mediante paredes protectoras contra una explosión violenta. Protección contra incendios Todas las plantas de proceso deben tener un sistema adecuado de protección contra incendios. No obstante, la intensidad de protección debe estar controlada por los procesos y los materiales que se usen. La protección primaria es usualmente un sistema de agua contra incendios, suministrada por más de una fuente de agua, con un sistema de bombeo de reserva. Los hidrantes deben situarse en sitios cuyo acceso sea fácil y desde los cuales se puedan alcanzar todas las áreas de la planta,mediante mangueras y monitores. En zonas más peligrosas se proporciona una protección adicional mediante sistemas pulverizadores y de lluvia.


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Diseño de obra civil y estructural Los códigos normalizados de diseño cubren los aspectos de se guridad para los diseños civiles y estructurales. Las cargas completas de diseño deben revisarse siempre con mucho cuidado. Ministerio de Obras Públicas, Transportes y Medio Ambiente. Por ejemplo: la carga de diseño debe enfrentarse a la situación peor de tiempo atmosférico, de seísmo, de inundación, de hura cán, etc. Además, las condiciones de car ga de diseño deben tener en cuenta el equipo que posteriormente se va a añadir y las cargas de las tuberías cuando estén sometidas a pruebas hidráulicas (peso del agua), a la expansión térmica o a vibraciones procedentes del equipo, etc. Muchas veces las cargas añadidas desde el equipo y la tubería pueden exceder el peso propio del equipo afectando al diseño estructural y de fundaciones. Otra consideración importante de seguridad es la protección de las estructuras contra el fue go que afecta a aquellas estructuras que sopor tarán elementos de equipo, que contengan materiales peligrosos e inflamables. Equipo Las recomendaciones para el diseño detallado del equipo deben s er semejantes a las hechas para el diseño de proceso. Las temperaturas y presiones máximas de diseño deben ser consistentes con las condiciones de p erturbación máxima, o bien con la presión máxima de venteo que se establezca para el sistema de alivio de seguridad. Los materiales deben seguir las recomendaciones del experto en metalur gia incluyendo la tolerancia para corrosi ón que sea correcta. Otras características de seguridad incluyen: • Prever un número adecuado de bocas de hombre para acceso a los equipos así como el tamaño correcto de las mismas. La situación de las bocas de hombre es también un aspecto crítico de seguridad. • Instale protecciones de se guridad en aquellos elementos de equ ipo que tengan partes móviles. • Los soportes de equipo a prueba de fuego. Seguridad en los sistemas eléctricos Los códigos nacionales y locales para instalación y diseño incl uyen también aspectos eléctricos de la seguridad. Un requisito clave de la seguridad está en establecer áreas de clasificación eléctrica donde debe usars e equipo antideflagrante y a prueba de e xplosión. Además de los requerimientos de los códigos de diseño se debe disponer de energía eléctrica de emergencia para efectos de seguridad, de manera que se pre vea iluminación en condiciones de emer-


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gencia, se mantenga operación de elementos de equipo que sean cr íticos y que continúen operando los mecanismos de control que afectan a la s eguridad; todo ello durante un f allo de ener gía eléctrica. Otros pasos que conducen a la protección en los temas de electricidad son: instalar presurización positiva en las cabinas de interruptores en la subestaciones y utilizar cab les a prueba de fuego para la energía eléctrica y las señales de control. Instrumentos La instrumentación se re visa en los diagramas de tuberías e ins trumentos conjuntamente con los estudios HAZOP y HAZAN. Objetivo: asegurarse de que los instrumentos proporcionan control seguro y que en caso de un fallo de energía o del instrumento, se situarán en la posición se gura. Por otro lado, la instalación de instrumentos debe cumplir las mismas pre visiones de seguridad que la instalación eléctrica. Trabajo en equipo El diseño destinado a obtener operación y mantenimiento seguros requiere un amplio abanico de conocimientos y experiencia, así como un conocimiento profundo de los códigos y reglamentos aplicables. Esto es bastante más de lo que sepa un director de pro yecto individualmente posiblemente. Como m ínimo el director debe tener una conciencia global de dónde debe considera rse la seguridad y debe haber elegido un equipo de proyecto que sea competente.

3.3.3. Seguridad en los acopios Un contratista en los pro yectos de ingeniería y construcción no puede controlar la se guridad en los talleres del f abricante, pero dicho c ontratista es aún responsable de la seguridad de los productos que se proporcionan y utilizan en la construcción. A pesar de que los materiales sean comprados a terceros, no desaparece la responsabilidad del contratista de ingeniería y c onstrucción en cuanto a verificar que estos materiales cumplen todas las norma s de seguridad requeridas. Suministradores fiables Elija solamente suministradores de reputación y sólidamente est ablecidos que tengan un buen historial y sobre todo en lo relati vo a la seguridad. A conti-


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nuación asegúrese de que todas las peticiones y órdenes de compra especifiquen claramente los parámetros de diseño, los códigos y re glamentos de seguridad que se han de aplicar al producto que se va a comprar. Exija a los suministradores proporcionar evidencia de lo anterior, tal y como puede ser mediante los certificados de prueba e inspección que ase guren que todos estos c ódigos se han satisfecho. Finalmente el contratista de ingeniería y construcción puede inspeccionar físicamente los productos antes de su envío a la planta, de manera que se verifique el cumplimiento. A pesar de que el v endedor pueda proporcionar garantías y ser responsable de defectos, no existe ningún consuelo si un f allo del producto crea un incidente de seguridad, dañando a la planta y al personal. Criterios de los códigos El equipo diseñado según códigos de diseño nacionales u otros, como pueden ser ASME, API, etc., están sometidos a procedimientos formales de inspección que deben ase gurar que el material cumple las normas de seguridad. No obstante, hay materiales que se adquieren y se utilizan a gra nel (como son tuercas, tornillos, accesorios de tubería, componentes eléctricos), y que a pesar de que éstos se especifican de acuerdo con normas, pueden venir de fuente desconocida que haya utilizado materiales por bajo de la norma, o procedimientos inferiores de fabricación. Este problema no aparece cuando se c ompra a partir de fabricantes que pueden suministrar certificados de fabricación. No obstante, este problema es más importante cuando se compran materiales de almacenistas importantes que tienen muchas fuentes de suministro y no pueden hacer un seguimiento fácil de las fuentes de los materiales. Un contrati sta de ingeniería y construcción debe estar alerta para garantizar que las fuentes de materiales y que los métodos de fabricación para todos los elementos que se compran a granel se v erifiquen cuidadosamente cuando se hayan de utilizar en condiciones severas de temperatura, presión o corrosión.

3.3.4. Seguridad en la construcción Es una de las actividades industriales más peligrosas y en la que ocurren accidentes y fallecimientos. Áreas problemáticas son: • Es frecuente que el trabajo se realice bajo condiciones adversas. • Los operarios y los supervisores pueden carecer de experiencia. • Las presiones que se reciben respecto al plazo de entre ga y al coste pueden tentar a recortar los márgenes de seguridad. La Tabla 3.14 es una lista de comprobación para controlar la seguridad en la construcción.


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Tabla 3.14. Lista de comprobaciones para la construcción.

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Las actividades clave en la construcción son: • Prepare y emita un manual de se guridad en la construcción y pó ngalo a disposición de todos los supervisores. • Entrene toda la fuerza de trabajo que esté recién contratada, así como su supervisión, en los procedimientos de seguridad en la construcción. • Revise periódicamente las guías de se guridad con los operarios de construcción y con los supervisores, de manera que se refuerce un ni vel alto de consciencia en la seguridad. • Proporcione equipo adecuado de seguridad así como elementos auxiliares y advertencias en todas las zonas peligrosas. • Prevea un jefe de se guridad en la construcción, así como inspec tores de seguridad que estén constantemente sobre el terreno. Los inspec tores deben vigilar, controlar e inspeccionar el trabajo en todas sus etapas. • Examine y compruebe periódicamente todos los equipos de elevación así como otros equipos usados en la construcción. • Asegure la disponibilidad inmediata de personal de emergencia, así como de equipo y de suministros para accidentes que puedan ocurrir. • Establezca y manteng a procedimientos de comunicación para todo el personal de manera que se informe de todas las transgresiones d e seguridad en todos los momentos. Apodere a los supervisores para pa rar el trabajo inmediatamente cuando la seguridad se encuentre en riesgo o en duda. • Investigue inmediatamente todas las transgresiones de se guridad y todos los accidentes. Aplique la disciplina severamente a aquellos qu e sean directamente responsables. Marcando el camino El director de proyecto y el jefe residente de construcción son los que establecen la actitud correcta hacia la se guridad y deben mantener la consciencia de seguridad en todo momento. En una obra, la seguridad solamente se obtiene trabajando consta ntemente en ello y nunca a tra vés de la complacencia o de la actitud las a. En ninguna ocasión se debe soslayar o relajar un procedimiento de seguridad para impulsar una solución más rápida a un problema a corto plazo. Además de mantener un ambiente de se guridad entre los trabajado res de construcción, el director del proyecto debe asegurar que los productos de la construcción y la planta instalada van a operar de manera segura. La planta operará de manera segura si la or ganización de la construcción instala equ ipo y materiales que sigan correctamente las especificaciones de diseño, así como los croquis, los dibujos y los planos. También es importante el uso de los proce dimientos adecuados de construcción.


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3.3.5. Seguridad en la entrega, puesta en marcha y operación El proceso de pruebas, entrega, puesta en marcha y puesta en oper ación es peligroso cuando se aplica a una planta recién construida. En este punto todo el equipo es nue vo. Puede ser que no se hayan descubierto errores o materiales inadecuados. Además, los operarios no están familiarizados todavía con la distribución en planta y la operación de la misma. Por estas razones, las pruebas y la puesta en marcha deben llevarse adelante en pasos lentos y deliberados. Cada parte del sistema debe ser probada independientemente y pues ta en operación, en prueba, utilizando materiales seguros. Después de que todos los sistemas han sido comprobados detalladamente utilizando fluidos no p eligrosos y la planta está en una situación no peligrosa, entonces, y sólo entonces, pueden introducirse los materiales peligrosos lentamente y de forma se cuencial en la planta. Un peligro particular se da cuando se está haciendo la prueba y puesta en marcha de algunas unidades de la planta, mientras que la construcción continúa en otras unidades. Aquí, existe el peligro real de que fluidos procedentes de áreas ya puestas a prueba y en marcha, pueden volver o pasar a otras zonas que aún están en construcción. Un operario de construcción puede trabaj ar inadvertidamente en un área donde se han introducido materiales peligrosos . Se requiere una planificación muy cuidadosa y una coordinación e xcelente entre los equipos de pruebas y puesta en marcha, así como del equipo de constr ucción, para asegurar que después de que un área se ha puesto en pruebas o e n marcha, el grupo de construcción no v a a operar más en tal área. Marcas de colores y barreras pueden controlar la designación de las áreas. Válvulas críticas o interruptores eléctricos deberían ser bloqu eados, cerrados o abiertos, según sea el caso. Los instrumentos deberían protegerse de manera que no pueden ser afectados por el trabajo de construcción. Prepárese para las emergencias Antes de la f ase de pruebas y puesta en marcha, prepare planos para tratar todas las emergencias que puedan preverse. Combinaciones diferentes de alarmas de sonido y de sirenas, deben utilizarse para identificar y advertir de diferentes tipos de emergencias. Todo el equipo humano de construcción y pruebas debe estar entrenado y haber ensayado en cuanto a tomar accione s adecuadas en cada emer gencia posible. También practique e vacuaciones de e mergencia. Lo mismo que en el caso de la construcción, deben estar disponibles de forma inmediata en el caso de un accidente personal, equipo y suministros de apoyo para la emergencia.


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Legislación para la seguridad industrial

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4.1. INTRODUCCIÓN La le gislación industrial resulta de conocimiento y consulta im prescindibles para el ingeniero que intervenga en proyectos industriales. Por una parte deben conocerse los trámites, documentos a prepara r y presentar, así como las inspecciones y autorizaciones que son preceptivas según la legislación mencionada. Por otra parte, y ello es aún más importante, la legislación industrial condiciona de manera decisiva el emplazamiento, la distribución en planta, el diseño de proceso y equipo (para procesos y seguridad), las pruebas, la puesta en marcha, la operación y el mantenimiento de las plantas objeto de nu estros proyectos. El objeto común a toda la legislación industrial está en la seguridad de personas, bienes y medio ambiente. NOTA: En esta sección se incluyen índices le gislativos referidos al 1 de enero de 2007. Cabe prever que queden obsoletos en un plazo más o menos corto. BEQ UINOR (c/Alcalá 119, 4º Izda. 28009 Madrid. Tel. 5776847) pretende mantener dichos índice s al día mediante las re visiones oportunas.

4.2. PANORAMA LEGISLATIVO En la Figura 4.1 se muestra el panorama general de la legislación industrial en España. La Comunidad Europea influye en la legislación española por dos vías: a) Directivas: que deben ser «transpuestas», antes de tener fuerza le gal en España, mediante la le gislación española correspondiente que deb e publicarse en el BOE.


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b) Reglamentos: que tienen fuerza legal, tras su publicación en el Diario Oficial de las Comunidad Europea (DOCE), sin que se requiera la transposición. Otra fuente supranacional de la le gislación española son los acuerdos internacionales a los que se adhiere España y que se publican en el BOE (tales como son o como legislación española correspondiente) adquiriendo así fuerza legal en España. La legislación nacional española se materializa en varios escalones legislativos: a) Leyes: suelen incluir declaraciones de principio, asignación de atribuciones, etc., y encomendar los detalles técnicos, de trámites, inspecciones y autorizaciones a los reglamentos. b) Reglamentos: suelen incluir dos tipos de documentos: b.1) Reales decr etos (anteriormente decretos). Suelen incluir lo siguiente: • • • • • • • • •

Objeto (general). Campo de aplicación (general). Asignación de funciones y competencias. Documentación preceptiva. Autorizaciones. Inspecciones periódicas. Normas (general). Infracciones, sanciones y recursos. Regímenes transitorios y adaptación de instalaciones e xistentes con autoridad. • Derogación (total o parcial) de legislación anterior (si hay). b.2) Instrucciones técnicas complementarias (ITC) . Inte gran la parte de mayor trascendencia técnica. Las hay de redacción v ariada pero, en términos generales, suelen incluir apartados como los siguientes: • • • •

Objeto (particular). Campo de aplicación (particular). Definiciones (incluye las técnicas) a afectos de la ITC concre ta. Preceptos de pro yecto, construcción y e xplotación (incluye las especificaciones técnicas). • Obligaciones y responsabilidades. Los reglamentos citan normas (UNE, CEN, ISO) que, por el hecho de estar citadas, se hacen de cumplimiento oblig ado. Nota importante: cumplimiento obligado en la v ersión vigente en el momento jurídico de aproba ción del proyecto del reglamento. Ello hace que muchas v eces sea frecuente consultar las normas en dos versiones: a) La citada en el reglamento: obligada. b) La última emitida: recomendada, lo que puede originar problemas de interpretación.


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LEGISLACIÓN PARA LA SEGURIDAD INDUSTRIAL

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Figura 4.1. Panorama de la legislación industrial en España.

Las ITC pueden aprobarse por RD u OM. Hay un caso especial de re glamento, que es el ADR, que procede de un acuerdo europeo. Afecta al diseño de recipientes (cisternas, botellas, botellones) que se utilizan en el transporte de mercancías peligrosas por carretera así como a las instalaciones para car ga y descar ga. Hay otro acuerd o parecido (RID) para el transporte por vía férrea, otro para la vía marítima (IMDG) y un último para el transporte por vía aérea. Los reglamentos pueden dejar ciertos aspectos del diseño semiab iertos mediante el recurso a «códigos de diseño de reconocido prestigio» cuyo empleo debe ser justificado en el proyecto. De forma parecida pueden aceptar la susti-


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tución de ciertas precauciones por otras «de igual o mayor eficacia» protectora que también hay que justificar adecuadamente. El criterio de los re glamentos es «de mínimos» aceptándose la a mpliación de las medidas en el sentido del logro de seguridad mayor. Las competencias reglamentarias pueden estar atribuidas al Estado central, a las entidades regionales, a las entidades locales o a los organismos de control (según RD 2200/96) autorizados. En las Figuras 4.2a), 4.2b) y 4.2c) se incluye la le gislación na cional que afecta hoy en día a los proyectos, destinados a las industrias químicas y del petróleo, en lo que se ref iere a proyecto y seguridad industrial. No incluimos en este estudio reglamentaciones regionales o locales. En los recuadros correspondientes a las disposiciones se indican los apartados y párrafos donde, más adelante, se incluyen sus índices y/o m odificaciones, así como otras disposiciones relacionadas. En paralelo a la re glamentación obligada que se ha esbozado has ta ahora está el árbol frondoso de los códigos, guías y normas de diseño que complementan o suplementan a la normativa legal obligatoria.

4.3. GUÍA PARA NAVEGANTES En la Figura 4.3 se encuentra un esquema para orientar la navegación previa al diseño. P arece fácil a primera vista pero requiere cierto ad iestramiento: no es difícil encontrar dificultades por: a) Olvido de algún aspecto del diseño que esté regulado. b) Contradicciones y/o lagunas en algunos documentos re guladores. Motivo para consultas (vinculantes o no) a los organismos pertinentes del Estado. La exposición de los aspectos técnicos del diseño en el te xto presente se va a orientar, consecuentemente con lo antedicho, según las prioridades siguientes: 1. 2. 3. 4. 5.

Reglamentación española y/o comunitaria de obligado cumplimiento. Normas obligadas según 1. Códigos de diseño. Normas UNE-CEN-ISO. Otras normas y guías de diseño: API, NFPA, ASME, ASTM, CEN, CEFIC, etc. 6. Tecnología química y de seguridad.

4.4. ÍNDICES DE DISPOSICIONES LEGALES A continuación se incluyen los índices de las disposiciones legales más importantes. Las siglas de su encabezamiento están referidas a lo s cuadros de las Figuras 4.2a), 4.2b) y 4.2c).


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A. LEY DE INDUSTRIA Ley 21/1992 TÍTULO I: Disposiciones generales Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4.

Objeto Fines Ámbito de aplicación y competencias Libertad de establecimiento

TÍTULO II: Promoción, modernización y competitividad industriales Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7.

Programas de promoción industrial Medidas aplicables y procedimiento Comisión para la competitividad industrial

TÍTULO III: Seguridad y calidad industriales Artículo 8.

Conceptos

CAPÍTULO I: Seguridad industrial Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18.

Objeto de la seguridad Prevención y limitación de riesgos Instalaciones y actividades peligrosas y contaminantes Reglamentos de seguridad Cumplimiento reglamentario Control administrativo Organismos de control Funcionamiento de los organismos de control Entidades de acreditación Consejo de coordinación de la seguridad industrial

CAPÍTULO II: Calidad industrial Artículo 19. Infraestructura de la calidad Artículo 20. Promoción de la calidad industrial TÍTULO IV: Registro de establecimientos industriales e información estadística industrial Artículo 21. Registro de establecimientos industriales. Fines Artículo 22. Ámbito y contenido Artículo 23. Comunicación de datos por las empresas y los agente s colaboradores de las administraciones públicas Artículo 24. Traslado de información al registro de establecimientos industriales


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REGLAMENTO DE INSTALACIONES PRETROLÍFERAS R D 2085/1994 y R D 1523/1999

REGLAMENTO SOBRE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS QUÍMICOS R D 379/2001

REGLAMENTO DE APARATOS A PRESIÓN R D 1244/1979, R D 769/1999 y R D 222/2001

ITC MI-IP-01 REFINERÍAS (y almacenamientos anejos a las mismas)

ITC MIE-APQ-1 ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES

ITC MIE-AP-1 CALDERAS Y OTROS APARATOS VAPOR DE AGUA

R D 2085/1994

R D 379/2001

O M 17 de marzo de 1981

ITC MI-IP-02 PARQUES DE ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS PETROLÍFEROS

ITC MIE-APQ-2 ALMACENAMIENTO DE ÓXIDO DE ETILENO

ITC MIE-AP-2 TUBERÍAS PARA FLUIDOS RELATIVOS A CALDERAS

R D 1562/1998

R D 379/2001

O M 6 de octubre de1980

ITC MI-IP-03 INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO PARA SU CONSUMO EN LA PROPIA INSTALACIÓN

ITC MIE-APQ-3 ALMACENAMIENTO DE CLORO

ITC MIE-AP-5 EXTINTORES DE INCENDIOS

R D 379/2001

O M 31 de mayo de 1982 y O M 10 de marzo de 1998

ITC MI-IP-04 INSTALACIONES PARA SUMINISTROS A VEHÍCULOS

ITC MIE-APQ-4 ALMACENAMIENTO DE AMONÍACO ANHÍDRIDO

ITC MIE-AP-6 REFINERÍAS DE PETRÓLEO Y PLANTAS PETROQUÍMICAS

R D 1523/1999

R D 379/2001

O M 30 de agosto de 1982

ITC MI-IP-05 INSTALADORES O REPARADORES Y EMPRESAS INSTALADORAS O REPARADORAS DE PRODUCTOS PETROLÍFEROS

ITC MIE-APQ-5 ALMAC. Y UTILIZACIÓN DE BOTELLAS Y BOTELLONES

ITC MIE-AP-10 DEPÓSITOS CRIOGÉNICOS

R D 1523/1999

R D 379/2001

O M 7 de noviembre de 1983

R D 365/2005 ITC MIE-APQ-006 ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS CORROSIVOS

ITC MIE-AP-15 INSTALACIONES DE GNL EN DEPÓSITOS CRIOGÉNICOS A PRESIÓN

R D 379/2001

O M 22 de abril de 1988

TÍTULO

ITC MIE-APQ-7 ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS TÓXICOS

Disposición que la aprueba

R D 379/2001

ITC MIE-AP-17 INSTALACIONES DE TRATAMIENTO Y ALMACENAMIENTO DE AIRE COMPRIMIDO

LECTURA

ITC MIE-APQ-8 ALMACENAMIENTO DE FERTILIZANTES A BASE DE NITRATO AMÓNICO CON ALTO CONTENIDO EN NITRÓGENO

O M 28 de junio de 1988

OTRAS ITC Varios

R D 2016/2004

Figura 4.2.a) Legislación de seguridad industrial para las industrias químicas y del petróleo. (Nota: situación


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LEY DE INDUSTRIA Ley 21/1992

REG. INSTALACIONES PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS R D 1942/1993

NORMAS DE PROCEDIMIENTO Y DESARROLLO O M 16 de abril de 1988

REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO PARA BAJA TENSIÓN

REGLAMENTACIÓN DE GASES COMBUSTIBLES

OTROS REGLAMENTOS

R D 842/2002

Varios

Varios

ITC BT-29 PRESC. PART. INSTALACIONES DE LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSIÓN R D 842/2002 ITC BT-18 INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA R D 842/2002

REG. SEG. CONTRA INCENDIOS EN LOS EST. INDUSTRIALES

OTRAS ITC

R D 2267/2004

Varios

LEY DEL SECTOR DE HIDROCARBUROS Ley 34/1998 REGLAMENTO GENERAL DEL SERVICIO PÚBLICO DE GASES COMBUSTIBLES D. 2913/1973 RGTO. DE INST. A GAS EN LOCALES DOMÉSTICOS, COLECTIVOS O COMERCIALES R D 1853/1993 REGLAMENTO DE REDES Y ACOMETIDAS DE COMBUSTIBLES GASEOSOS O M 18 de noviembre de 1974 REGLAMENTO DE APARATOS QUE UTILIZAN GAS COMO COMBUSTIBLE R D 494/1988 REGLAMENTO DE ALMACENAMIENTO DE GLP EN DESPÓSITOS FIJOS O M 29 de enero de 1986 RGTO. SOBRE CENTROS DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE GLP EN BOTELLAS O M 30 de octubre de 1970

OTRAS DISPOSICIONES Varios

a fecha de 1-1-2007).


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LEY DE PROTECCIÓN CIVIL Ley 2/1985

MEDIDAS DE CONTROL DE LOS RIESGOS INHERENTES A LOS ACCIDENTES GRAVES EN QUE INTERVIENEN SUSTANCIAS PELIGROSAS

NORMA BÁSICA DE PROTECCIÓN CIVIL

R D 1254/1999, R D 119/2005 y R D 948/2005

R D 407/1992

DIRECTRIZ BÁSICA DE PROTECCIÓN CIVIL PARA EL CONTROL Y PLANIFICACIÓN ANTE EL RIESGO DE ACCIDENTES GRAVES EN LOS QUE INTERVIENEN SUSTANCIAS PELIGROSAS R D 1196/2003

Guía técnica. Metodologías para el análisis de riesgos. Visión general Guía técnica. Métodos cualitativos para el análisis de riesgos. Guía técnica. Métodos cuantitativos para el análisis de riesgos. Guía para la realización de inspecciones técnicas administrativas en el ámbito del Real Decreto 1254/99 - Seveso II. Guías técnicas para el análisis y la comunicación de riesgos. Guía técnica. Análisis del riesgo en los establecimientos afectados de nivel inferior. Guía técnica. Zonas de planificación para accidentes graves de tipo tóxico. Anexos I-II. Guía técnica. Zonas de planificación para accidentes graves de tipo térmico. Guía para la vomunicación deriesgos Industriales químicos y planes de emergencia.

Ninguna (Recomendación)

Figura 4.2.b) Legislación de seguridad industrial para las industrias químicas y del petróleo. (Nota: situación


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TRANSPORTE DE MERCANCÍAS PELIGROSAS Varios

LEY DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES Ley 31/1995 y Ley 54/2003

LEGISLACIÓN INTERNACIONAL

REGLAMENTO DE LOS SERVICIOS LABORALES

Varios

R D 39/1997, R D 780/1998 y R D 604/2006

Carretera (ADR)

Protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos

B O E 21 - I - 2005 R D 374/2001

Ferrocarril (RID)

Protección de los trabajadores expuestos a atmósferas explosivas

B O E 21 - I - 2005

R D 681/2003

Vía marítima (IMDG)

Otros

B O E 21 - XII - 2005

Varios

Vía aérea B O E 2 - III - 2005

LECTURA

Título Disposición que la aprueba

a fecha de 1-1-2007).


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LEGISLACIÓN SOBRE EL MEDIO AMBIENTE Ley de prevención y control integrados de la contaminación Ley 16/2002

PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE ATMOSFÉRICO

LEY DE AGUAS

LEY DE COSTAS

Ley 38/1972

R D Legislativo 1/2001

Ley 22/1988

Desarrollo de la ley 38/1972 D 833/1975

Reglamento del dominio público hidráulico

Reglamento general para el desarrollo y ejecución de la ley

R D 849/1986 y R D 995/2000

R D 1471/1989

Contaminación producida por vehículos de motor

Rgto. de administración pública de aguas y planifi. hidrológica

D 3025/1974

R D 927/1988

Otras disposiciones

Otras disposiciones

Varios

Varios

LECTURA Título Disposición que la aprueba

Figura 4.2.c) Legislación de seguridad industrial para las industrias químicas y del petróleo. (Nota: situación


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LEY DE RESIDUOS

LEGISLACIÓN SOBRE VERTIDOS

OTRAS DISPOSICIONES

Ley 10/1998

Varios

Varios

Reglamento para la ejecución de la ley R D 833/1998 y R D 952/1997

Plan Nacional de Residuos Industriales y Comisión de Seguimiento Res. de 24 de julio de 1989

Ley del ruido Ley 37/2003

Legislación sobre actividades molestas Varios

Contaminación de suelos No existe legislación específica

a fecha de 1-1-2007).


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Figura 4.3. Guía reglamentaria.

Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28. Artículo 29.

Coordinación de la información Comisión de registro e información industrial Desarrollo reglamentario Estadística industrial Sistemas de información

TÍTULO V: Infracciones y sanciones Artículo 30. Artículo 31. Artículo 32. Artículo 33. Artículo 34. Artículo 35. Artículo 36. Artículo 37. Artículo 38.

Infracciones Clasificación de las infracciones Prescripción Responsables Sanciones Multas coercitivas Suspensión de la actividad Indemnización de daños y perjuicios Competencias sancionadoras


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A.1. REGLAMENTO DE INSTALACIONES PETROLÍFERAS Real Decreto 2085/1994 CAPÍTULO I: Objeto y campo de aplicación Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3.

Objeto Campo de aplicación Clasificación de productos (clases A, B, C, D)

CAPÍTULO II: Instaladores y titulares Artículo 4. Artículo 5.

Instaladores Titulares: propietarios o arrendatarios

CAPÍTULO III: Autorización de instalación, modificaciones y puesta en servicio Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8.

Autorizaciones Otras reglamentaciones aplicables Ejecución; documentación para solicitar la puesta en servicio; autorización de puesta en servicio

CAPÍTULO IV: Conservación e inspección Artículo 9.

Revisiones e inspecciones periódicas

CAPÍTULO V: Normas Artículo 10. Normas aplicables (en general) CAPÍTULO VI: Infracciones, sanciones y recursos Artículo 11. Infracciones, sanciones y recursos REAL DECRETO 1523/1999 Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3.

Modificación del Reglamento de instalaciones petrolíferas Modificación de las instrucciones técnicas complementarias MIIP03 y MIIP04 Inspección de las instalaciones existentes

A.1.1. INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA MI-IP-01 REFINERÍAS Y PARQUES PARA ALMACENAMIENTO ANEJOS A LAS MISMAS Real Decreto 2085/1994 CAPÍTULO I: Objeto. Definiciones Artículo 1. Artículo 2.

Objeto Instalaciones comprendidas en esta ITC


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Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5.

Definiciones Área de las instalaciones Tipos de zonas

CAPÍTULO II: Normas de proyecto, construcción y explotación Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10.

Artículo 11.



Artículo 18.

Ordenación de las refinerías Distancias entre instalaciones y con el exterior Límites exteriores de las instalaciones Vías de circulación Unidades de tratamiento 10.1. Evacuación (de fluidos) 10.2. Redes de vapor 10.3. Estructuras metálicas 10.4. Protección contra el fue go (de f aldones, estructuras y soportes) 10.5. Soportes de los haces de tuberías ele vadas (altura libre) 10.6. Diversos Sistemas de ali vio de presión y e vacuación de fluid os de unidades 11.1. Instalaciones de alivio de sobrepresión 11.2. Capacidad y timbre de válvulas de seguridad 11.3. Instalaciones de evacuación 11.4. Otros sistemas de evacuación Antorchas Tuberías y centros de trasiego de hidrocarburos Cargaderos 14.1. Cargaderos terrestres 14.2. Cargaderos marítimos 14.3. Instalaciones de carga y descarga de GLP Tipos de almacenamiento Capacidad de los tanques Disposición y separación de tanques y depósitos 17.1. Tanques 17.2. Hidrocarburos de la clase A 17.3. Hidrocarburos de las clases B, C y D 17.4. Reducción de distancias entre paredes de tanques Construcción y accesorios de depósitos a presión 18.1. Conexiones 18.2. Sistema de purga 18.3. Tubería de toma de muestras 18.4. Dispositivos de medición 18.5. Sistemas contra la sobrepresión 18.6. Disposiciones generales sobre válvulas de seguridad 18.7. Otros dispositivos


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Artículo 19. Almacenamiento de hidrocarburos de la clase A-1 19.1. Diseño 19.2. Proyecto 19.3. Equipo Artículo 20. Tanques para almacenamiento de hidrocarb uros líquidos a presión atmosférica 20.1. Normas de diseño 20.2. Equipo 20.3. Pruebas Artículo 21. Cubetos de retención 21.1. Capacidad de un cubeto 21.2. Reglas generales 21.3. Cubetos sobre terreno en pendiente 21.4. Cubetos separados de los tanques. Tanques asociados a un mismo cubeto 21.5. Construcción y disposición de los cubetos Artículo 22. Instalación de compuestos antidetonantes a base de alquilos de plomo Artículo 23. Características de seguridad del equipo, motores y máquinas no eléctricos, contra incendios y explosiones Artículo 24. Instalaciones, materiales y equipos eléctricos Artículo 25. Alumbrado Artículo 26. Ventilación de locales Artículo 27. Medios generales de lucha contra incendios 27.1. Utilización del agua 27.2. Utilización de espuma 27.3. Utilización de extintores 27.4. Utilización de material móvil de gran potencia Artículo 28. Protección e instalaciones para la lucha contra inc endios 28.1. Protección personal 28.2. Protección de las unidades 28.3. Dispositivos de enfriamiento de depósitos de hidrocarburos de la clase A 28.4. Protección fija de los tanques 28.5. Protección de las plataformas marítimas aisladas 28.6. Mando de las instalaciones fijas Artículo 29. Sistema de alarma Artículo 30. Redes de drenaje Artículo 31. Depuración de aguas contaminadas 31.1. Disposiciones a adoptar 31.2. Información requerida Artículo 32. Normas de explotación 32.1. Manual de seguridad 32.2. Normas particulares 32.3. Normas particulares para las empresas de servicio 32.4. Observación de las normas


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32.5. Normas de seguridad de operación 32.6. Inspecciones CAPÍTULO III: Obligaciones y responsabilidades Artículo 33. Obligaciones y responsabilidades Artículo 34. Accidentes A.1.2. INSTRUCCIÓN TÉCNICA COMPLEMENTARIA MI-IP-02 PARQUES DE ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS PETROLÍFEROS (Clases A, B, C, para distribución a granel) Real Decreto 2085/1994 CAPÍTULO I: Generalidades Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5.

Objeto Ámbito de aplicación Definiciones Área de las instalaciones Tipos de zonas

CAPÍTULO II: Normas de construcción y explotación Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16.

Artículo 17.

Ordenación de los parques de almacenamiento Distancias entre instalaciones y con el exterior Límites exteriores de las instalaciones Vías de circulación Instalaciones Tuberías y centros de trasiego de líquidos petrolíferos Cargaderos A. Cargaderos terrestres B. Cargaderos marítimos Tipos de almacenamiento Capacidad de tanques Distancias entre tanques 15.1. Disposición y separación de tanques 15.2. Reducción de distancias entre paredes de tanques Tanques para almacenamiento de hidrocarb uros líquidos a presión atmosférica 16.1. Normas de diseño 16.2. Equipo 16.3. Pruebas Cubetos de retención 17.1. Capacidad de un cubeto 17.2. Cubetos sobre terreno en pendiente 17.3. Construcción y disposición de los cubetos


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Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21.

Artículo 22.

Artículo 23. Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26.

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Instalaciones, materiales y equipos eléctricos Alumbrado Ventilación de locales Medios generales de lucha contra incendios 21.1. Utilización de agua 21.2. Utilización de espuma 21.3. Utilización de extintores Protección contra incendios 22.1. Protección personal 22.2. Protección fija de los tanques 22.3. Mando de las instalaciones fijas Sistema de alarma Redes de drenaje Depuración de aguas hidrocarburadas Normas de explotación 26.1. Manual de seguridad 26.2. Normas particulares 26.3. Normas particulares para las empresas de servicios 26.4. Normas de seguridad de operación 26.5. Inspecciones

CAPÍTULO III: Obligaciones y responsabilidades Artículo 27. Obligaciones y responsabilidades Artículo 28. Accidentes A.1.3. ITC MIIP-03 «INSTALACIONES PETROLÍFERAS PARA USO PROPIO» Real Decreto 1523/1999 CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5.

Objeto Campo de aplicación Definiciones usadas en esta instrucción Área de las instalaciones Formas de almacenamiento

CAPÍTULO II: DEPÓSITOS DE ALMACENAMIENTO Y EQUIPOS AUXILIARES Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10.

Depósitos Tuberías y accesorios Conexiones Protecciones Pruebas en el lugar de emplazamiento


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Artículo 11. Reparación de depósitos instalados Artículo 12. Calentamiento del combustible CAPÍTULO III: INSTALACIÓN DE DEPÓSITOS Artículo 13. Almacenamiento en recipientes fijos Artículo 14. Almacenamiento en recipientes móviles CAPÍTULO IV: INSTALACIONES DE SUMINISTRO POR TUBERÍA Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22. Artículo 23. Artículo 24.

Objeto Descripción Equipo de trasiego Red de distribución Tuberías y accesorios Equipos de medida Situación y montaje de la red y sus equipos Acometida al usuario Instalación en el interior de la vivienda Pruebas de las instalaciones

CAPÍTULO V: INSTALACIONES DE SUMINISTRO A MOTORES Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28.

Generalidades Equipos de suministro y control Emplazamiento de los equipos Unidades autónomas provisionales

CAPÍTULO VI: INSTALACIÓN ELÉCTRICA CAPÍTULO VII: PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Artículo 29. Generalidades Artículo 30. En instalaciones de superficie en exterior de edificios Artículo 31. En instalaciones de superficie en el interior de edificios CAPÍTULO VIII: AUTORIZACIÓN DE INSTALACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO Artículo 32. Artículo 33. Artículo 34. Artículo 35.

Instalaciones con proyecto Instalaciones sin proyecto Resto de instalaciones Documentos del proyecto de una instalación

CAPÍTULO IX: OBLIGACIONES Y RESPONSABILIDADES CAPÍTULO X: REVISIONES E INSPECCIONES PERIÓDICAS Artículo 36. Revisiones periódicas Artículo 37. Inspecciones periódicas


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A.1.4. ITC MIIP 04 «INSTALACIONES PARA SUMINISTRO A VEHÍCULOS» Real Decreto 1523/1999 CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4.

Objeto Campo de aplicación Definiciones usadas en esta instrucción Área de las instalaciones

CAPÍTULO II: TANQUES DE ALMACENAMIENTO Y EQUIPOS AUXILIARES Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9.

Tanques Tuberías y accesorios Conexiones Protección contra corrosión de las tuberías Puesta a tierra de las tuberías

CAPÍTULO III: INSTALACIONES ENTERRADAS Artículo 10. Área de las instalaciones Artículo 11. Instalación de tanques Artículo 12. Instalación de tuberías CAPÍTULO IV: INSTALACIONES DE SUPERFICIE Artículo 13. Área de las instalaciones Artículo 14. Instalación de tanques Artículo 15. Distancia entre instalaciones en el exterior de edificaciones y entre recipientes CAPÍTULO V: UNIDADES DE SUMINISTR O A VEHÍCULOS EN PRUEBAS DEPORTIVAS CAPÍTULO VI: INSTALACIÓN ELÉCTRICA Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22. Artículo 23.

Clasificación de los emplazamientos Conductores Canalizaciones Red de fuerza Red de alumbrado Red de tierra Cuadro general eléctrico y su aparamenta Sistemas de protección para descarga de camiones cisterna


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CAPÍTULO VII: PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28.

Generalidades Instalaciones en el interior de edificaciones Instalaciones en el exterior de edificios Equipos automáticos de extinción Señalización

CAPÍTULO VIII: APARATOS SURTIDORES Y EQUIPOS DE SUMINISTRO Y CONTROL Artículo 29. Surtidores Artículo 30. Equipos de suministro CAPÍTULO IX: PROTECCIÓN AMBIENTAL Artículo 31. Instalaciones enterradas Artículo 32. Instalaciones de superficie Artículo 33. Pavimentos CAPÍTULO X: INSCRIPCIÓN DE INSTALACIONES Artículo 34. Instalaciones con proyecto Artículo 35. Instalaciones sin proyecto Artículo 36. Documentos del proyecto de una instalación CAPÍTULO XI: OBLIGACIONES Y RESPONSABILIDADES Artículo 37. De los titulares Artículo 38. De las empresas instaladoras CAPÍTULO XII: REVISIONES, PRUEBAS E INSPECCIONES PERIÓDICAS Artículo 39. Revisión y pruebas periódicas Artículo 40. Inspecciones periódicas CAPÍTULO XIII: REPARACIÓN DE TANQUES Artículo 41. Reparación de tanques de acero Artículo 42. Inspecciones periódicas


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A.1.5. ITC MIIP 05 «INSTALADORES O REPARADORES Y EMPRESAS INSTALADORAS O REPARADORAS DE PRODUCTOS PETROLÍFEROS LÍQUIDOS» Real Decreto 365/2005 1. Objeto 2. Instalador o reparador y empresa instaladora o reparadora de productos petrolíferos líquidos (PPL) 3. Clasificación de los instaladores o reparadores y las empresas instaladoras o reparadoras autorizadas para PPL 4. Requisitos generales para la obtención de la acreditación de instalador o reparador de PPL 5. Autorización como empresa instaladora o reparadora de PPL 6. Actuaciones de las empresas instaladoras o reparadoras autori zadas de PPL en comunidades autónomas distintas de aquella donde obtuvie ron la autorización 7. Responsabilidad de las empresas instaladoras o reparadoras autorizadas de PPL 8. Obligaciones de las empresas instaladoras o reparadoras autorizadas de PPL A.2. REGLAMENTO SOBRE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS QUÍMICOS Real Decreto 379/2001 Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10.

Objeto Ámbito de aplicación Inscripción de instalaciones Control de las instalaciones Control administrativo Obligaciones y responsabilidades de los titulares Accidentes Infracciones y sanciones Almacenamiento conjunto Normas

A.2.1. ITC MIE-APQ-1 «ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS INFLAMABLES Y COMBUSTIBLES» Real Decreto 379/2001 SECCIÓN PRIMERA: GENERALIDADES Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4.

Objeto Campo de aplicación Definiciones usadas en esta Instrucción Clasificación de producto


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SECCIÓN SEGUNDA: ALMACENAMIENTO EN RECIPIENTES FIJOS CAPÍTULO I: Condiciones generales Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16.

Tipos de almacenamiento Diseño y construcción Venteos normal y de emergencia Sistemas de tuberías Almacenamiento conjunto Instalación de recipientes enterrados Instalación de recipientes dentro de edificios Pruebas Recipientes en áreas inundables

CAPÍTULO II: Distancias entre instalaciones fijas de superficie y entre recipientes Artículo 17. Distancia entre instalaciones en general Artículo 18. Distancia entre recipientes CAPÍTULO III: Obra civil Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22. Artículo 23.

Cimentaciones Cubetos de retención Redes de drenaje Zonas de carga y descarga Límites exteriores de las instalaciones: vallado

CAPÍTULO IV: Protección contra incendios en instalaciones fijas de superficie Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28. Artículo 29. Artículo 30. Artículo 31. Artículo 32.

Generalidades Protección con agua Protección con espuma para productos de la subclase B1 Atmósferas inertes Protecciones especiales Extintores Alarmas Equipos auxiliares Ignifugado

CAPÍTULO V: Instalaciones para carga y descarga Artículo 33. Clasificación Artículo 34. Edificios Artículo 35. Cargaderos


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CAPÍTULO VI: Instalación eléctrica Artículo 36. Artículo 37. Artículo 38. Artículo 39. Artículo 40. Artículo 41.

Generalidades Alumbrado Instalaciones, materiales y equipos eléctricos Instalaciones temporales o provisionales Puesta a tierra Suministro de energía eléctrica

CAPÍTULO VII: Tratamiento de efluentes Artículo 42. Depuración de efluentes líquidos Artículo 43. Lodos y residuos sólidos Artículo 44. Emisión de contaminantes a la atmósfera CAPÍTULO VIII: Características específicas para almacenamientos de productos de la clase A Artículo 45. Artículo 46. Artículo 47. Artículo 48.

Generalidades Almacenamiento de líquidos de la subclase A1 Almacenamiento de líquidos de la subclase A2 Vaporizadores

SECCIÓN TERCERA: ALMACENAMIENTO EN RECIPIENTES MÓVILES Artículo 49. Artículo 50. Artículo 51. Artículo 52. Artículo 53.

Campo de aplicación Exclusiones Generalidades Clasificación de los almacenamientos Protección contra incendios

SECCIÓN CUARTA: OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y REVISIONES PERIÓDICAS Artículo 54. Medidas de seguridad Artículo 55. Operación y mantenimiento Artículo 56. Revisiones periódicas A.2.2. ITC MIE-APQ 2, «ALMACENAMIENTO DE ÓXIDO DE ETILENO» Real Decreto 379/2001 CAPÍTULO I: Generalidades Artículo 1. Artículo 2.

Aplicación Objeto


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Definiciones Propiedades y riesgos del óxido de etileno Estado físico de almacenamiento

CAPÍTULO II: Almacenamiento en recipientes fijos Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14.

Situación del almacenamiento Señalización Distancia entre instalaciones fijas de superficie Construcción de recipientes, equipos y tuberías Cubetos de retención Redes de drenaje Instrumentación y dispositivos de seguridad Recepción de la instalación Recipientes y tuberías enterrados

CAPÍTULO III: Protección contra los riesgos Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21.

Riesgo de incendio Riesgo de derrames Riesgo de polimerización Riesgo de descomposición Riesgos personales Medidas de seguridad Plan de emergencia

CAPÍTULO IV: Operación de las instalaciones Artículo 22. Artículo 23. Artículo 24. Artículo 25.

Sistema de bombeo de óxido de etileno líquido Trasvase a/o desde equipos móviles de transporte Toma de muestras Reparaciones

CAPÍTULO V: Operación, mantenimiento y revisiones periódicas Artículo 26. Operación, mantenimiento y revisiones periódicas A.2.3. ITC MIE-APQ 3 «ALMACENAMIENTO DE CLORO» Real Decreto 379/2001 CAPÍTULO I: Generalidades Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3.

Objeto Campo de aplicación Definiciones usadas en la Instrucción


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Formas de almacenamiento Formas de extracción del cloro de los recipientes Inscripción

CAPÍTULO II: Almacenamiento en recipientes fijos Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12.

Diseño, construcción y número de recipientes Lugar de implantación y cubetos Distancias y protecciones Tuberías y accesorios Aislamiento térmico Elementos de seguridad

CAPÍTULO III: Almacenamiento en depósitos semimóviles Artículo 13. Campo de aplicación Artículo 14. Generalidades Artículo 15. Distancias y protecciones CAPÍTULO IV: Almacenamiento en depósitos móviles Artículo 16. Campo de aplicación Artículo 17. Generalidades Artículo 18. Distancias y protecciones CAPÍTULO V: Instalaciones de absorción del cloro Artículo 19. Generalidades Artículo 20. Almacenamiento en edificios Artículo 21. Almacenamiento al aire libre CAPÍTULO VI: Trasiego del cloro Artículo 22. Recipientes semimóviles Artículo 23. Recipientes móviles Artículo 24. Otras condiciones CAPÍTULO VII: Medidas de seguridad Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28. Artículo 29.

Instalaciones de seguridad Equipo de protección personal Plan de emergencia Formación del personal Plan de revisiones de las instalaciones de seguridad

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CAPÍTULO VIII: Construcción, mantenimiento, revisiones e inspecciones de las instalaciones Artículo 30. Artículo 31. Artículo 32. Artículo 33. Artículo 34.

Generalidades Control de recipientes Revisiones antes de la puesta en servicio Inspecciones periódicas Revisiones periódicas

A.2.4. ITC MIE-APQ 4 «ALMACENAMIENTO DE AMONÍACO ANHIDRO» Real Decreto 379/2001 CAPÍTULO I: Generalidades Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5.

Objeto Campo de aplicación Definiciones Tipos de almacenamiento Inscripción

CAPÍTULO II: Emplazamiento y distancias Artículo 6. Artículo 7.

Emplazamiento Distancias

CAPÍTULO III: Obra civil Artículo 8. Artículo 9.

Cimentaciones Cubetos

CAPÍTULO IV: Diseño, construcción, inspección y pruebas Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13.

General Diseño Construcción Inspecciones y pruebas

CAPÍTULO V: Medidas de seguridad Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18.

Instalaciones de seguridad Equipo de protección personal Formación del personal Plan de revisiones Plan de emergencia


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A.2.5. ITC MIE-APQ 5«ALMACENAMIENTO Y UTILIZACIÓN DE BOTELLAS Y BOTELLONES DE GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS Y DISUELTOS A PRESIÓN» Real Decreto 379/2001 Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8.

Campo de aplicación Definiciones Categorías de los almacenes Inscripción Características de los almacenes Transporte Utilización Comportamiento ante un incendio en un local en el qu existan botellas de gases

e

A.2.6. ITC MIE-APQ 6 «ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS CORROSIVOS» Real Decreto 379/2001 SECCIÓN PRIMERA: GENERALIDADES Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5.

Objeto Campo de aplicación Definiciones usadas en esta Instrucción Clasificación de productos Inscripción

SECCIÓN SEGUNDA: ALMACENAMIENTO EN RECIPIENTES FIJOS CAPÍTULO I: Condiciones generales Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11.

Tipos de almacenamiento Diseño y construcción de recipientes y tuberías Sistemas de venteo y alivio de presión Sistemas de tuberías Instalaciones de recipientes dentro de edificios Sistemas de protección contra la corrosión medioambiental.

CAPÍTULO II: Distancias entre instalaciones y entre recipientes Artículo 12. Distancias entre instalaciones Artículo 13. Distancias entre recipientes CAPÍTULO III: Obra civil Artículo 14. Cimentaciones Artículo 15. Cubetos de retención Artículo 16. Límites exteriores de las instalaciones: vallado


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SECCIÓN TERCERA: ALMACENAMIENTO DE RECIPIENTES MÓVILES Artículo 17. Campo de aplicación Artículo 18. Generalidades SECCIÓN CUARTA: INSTALACIONES PARA CARGA Y DESCARGA Artículo 19. Clasificación Artículo 20. Cargaderos SECCIÓN QUINTA: TRATAMIENTO DE EFLUENTES Artículo 21. Depuración de efluentes líquidos Artículo 22. Lodos y residuos sólidos Artículo 23. Emisión de contaminantes a la atmósfera SECCIÓN SEXTA: MEDIDAS DE SEGURIDAD Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28.

Instalaciones de seguridad Equipo de protección personal Formación del personal Plan de revisiones Plan de emergencia

SECCIÓN SÉPTIMA: MANTENIMIENTO Y REVISIONES PERIÓDICAS Artículo 29. Generalidades Artículo 30. Revisiones periódicas A.2.7.- ITC MIE-APQ 7: «ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS TÓXICOS» Real Decreto 379/2001 SECCIÓN PRIMERA: GENERALIDADES Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6.

Objeto Campo de aplicación Definiciones usadas en esta Instrucción Clasificación de productos Área de las instalaciones Inscripción


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SECCIÓN SEGUNDA: ALMACENAMIENTO EN RECIPIENTES FIJOS CAPÍTULO I: Condiciones generales Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13.

Clasificación Diseño y construcción de recipientes Sistemas de venteo y alivio de presión Sistemas de tuberías Instalaciones de recipientes en el interior de edificios Sistemas de protección contra la corrosión exterior Instalación de recipientes enterrados

CAPÍTULO II: Distancias entre instalaciones fijas de superficie y entre sus recipientes Artículo 14. Distancias entre instalaciones Artículo 15. Distancias entre recipientes CAPÍTULO III: Obra civil Artículo 16. Cimentaciones Artículo 17. Cubetos de retención Artículo 18. Límites exteriores de las instalaciones: vallado SECCIÓN TERCERA: ALMACENAMIENTO EN RECIPIENTES MÓVILES Artículo 19. Clasificación Artículo 20. Generalidades Artículo 21. Almacenamiento conjunto SECCIÓN CUARTA: INSTALACIONES PARA CARGA Y DESCARGA O TRASVASE Artículo 22. Clasificación Artículo 23. Instalaciones en edificios Artículo 24. Cargaderos SECCIÓN QUINTA: CONTROL DE EFLUENTES Artículo 25. Depuración de efluentes líquidos Artículo 26. Lodos y residuos sólidos Artículo 27. Emisión de contaminantes a la atmósfera


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SECCIÓN SEXTA: MEDIDAS DE SEGURIDAD Artículo 28. Artículo 29. Artículo 30. Artículo 31. Artículo 32.

Instalaciones de seguridad. Equipo de protección individual. Formación del personal. Plan de revisiones. Plan de emergencia interior.

SECCIÓN SÉPTIMA: MANTENIMIENTO Y REVISIONES PERIÓDICAS Artículo 33. Generalidades Artículo 34. Recipientes Artículo 35. Cubetos y sistemas de drenaje A.2.8. ITC MIEAPQ 8 «ALMACENAMIENTO DE FERTILIZANTES A BASE DE NITRATO AMÓNICO CON ALTO CONTENIDO EN NITRÓGENO» Real Decreto 2016/2004 CAPÍTULO I: Generalidades Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4.

Objeto Campo de aplicación Definiciones Proyecto de la instalación de almacenamiento

CAPÍTULO II: Emplazamientos y distancias Artículo 5. Artículo 6.

Emplazamientos Distancias

CAPÍTULO III: Obra civil Artículo 7.

Normas sobre el diseño y construcción de los almacen amientos

CAPÍTULO IV: Medidas de seguridad Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13.

Condiciones de almacenamiento Instalaciones de seguridad Equipos de protección individual Formación del personal Plan de emergencia interior Plan de revisiones


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A.3. (a) REGLAMENTO DE APARATOS A PRESIÓN Real Decreto 1244/1979. Modificado por Reales Decretos 507/1982 y 1504/1990 NOTA: este Real Decreto se encuentra parcialmente derogado en todo lo referente a diseño, fabricación y evaluación de conformidad de los equipos a presión y de los conjuntos incluidos en el ámbito de aplicación del Real Decreto 769/1999 a partir del 29 de mayo de 2002. No obstante, continúa vigente en lo relativo a aparatos cuya fecha de construcción es anterior al 29 de mayo de 2002, así como en los restantes ámbitos diferentes a diseño, fabricación y conformidades. CAPÍTULO I: Competencia administrativa Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4.

Competencia del Ministerio de Industria y Energía Objeto del Reglamento Capacidad de vigilancia de su aplicación El personal facultativo será consider ado agente de la autoridad

CAPÍTULO II: Aparatos a los que se refiere este Reglamento Artículo 5.

Campo de aplicación y exclusiones

CAPÍTULO III: Registro de tipos Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8.

Obligación y tramitación Modificación del registro de tipo Instalaciones de carácter único

CAPÍTULO IV: Fabricantes, instaladores y usuarios Artículo 9. Fabricantes: definición y requisitos Artículo 10. Instaladores: definición y requisitos Artículo 11. Usuarios: definición y requisitos CAPÍTULO V: Inspecciones y pruebas Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20.

Durante su fabricación Antes de su instalación Inspecciones y pruebas en el lugar de emplazamiento Inspecciones y pruebas de aparatos reparados Inspecciones y pruebas periódicas Sistema de control Aparatos para pruebas y ensayos Placas e identificación del aparato Contrastación


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CAPÍTULO VI: Autorización de instalación y puesta en servicio Artículo 21. Autorización de instalación Artículo 22. Autorización de puesta en servicio Artículo 23. Puesta fuera de servicio CAPÍTULO VII: Responsabilidades, sanciones y recursos Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28. Artículo 29. Artículo 30. Artículo 31. Artículo 32.

Actuación en caso de accidente Responsabilidades Imposición y cuantía de sanciones Retirada de autorización Valoración de la sanción Plazo para nuevas sanciones Responsabilidad judicial Instrucción del expediente Recursos

Nota: continúan vigentes determinados artículos y ane xos del Re glamento de Recipientes a Presión, aprobado por Decreto 2443/1969 y modif icado por Decreto 516/1972. A.3. (b) REGLAMENTO DE APARATOS A PRESIÓN Real Decreto 769/1999 que dicta disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 97/23/CE que modifica al Real Decreto 1244/1979 Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17.

Ámbito de aplicación y definiciones Vigilancia del mercado Requisitos técnicos Libre circulación Presunción de conformidad Comité de normas y reglamentaciones técnicas Incumplimientos de las condiciones de seguridad Cláusula de salvaguardia Clasificación de los equipos a presión Evaluación de la conformidad Aprobación europea de materiales Organismos notificados Entidades independientes reconocidas Marcado «CE» Colocación indebida del marcado «CE» Decisión de denegación o de restricción Infracciones y sanciones

Disposición adicional primera. Reglamentación aplicable Disposición adicional segunda. Puesta en servicio


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Disposición transitoria única. Periodo transitorio Disposición derogatoria única. Derogación normativa Disposición final primera. Facultades de desarrollo Disposición final segunda. Entrada en vigor Anexo I. Requisitos esenciales de seguridad 1. Generalidades 2. Diseño 3. Fabricación 4. Materiales 5. Equipos a presión sometidos a la acción de llama o a aportac ión de calor que represente peligro 6. Tuberías definidas 7. Requisitos cuantitativos particulares para determinados equipos a presión Anexo II. Cuadros de evaluación de la conformidad 1. Categorías de módulos 2. Accesorios de seguridad 3. Accesorios a presión 4. Límites superiores Anexo III. Procedimientos de evaluación de la conformidad Módulo A. Control interno de fabricación Módulo A1. Control interno de f abricación con vigilancia de v erificación final Módulo B. Examen CE de tipo Módulo B1. Examen CE de diseño Módulo C1. Conformidad con el tipo Módulo D. Aseguramiento de la calidad de la producción Módulo D1. Aseguramiento de la calidad de la producción Módulo E. Aseguramiento de la calidad del producto Módulo E1. Aseguramiento de la calidad del producto Módulo F. Verificación de los productos Módulo G: Verificación CE por unidad Módulo H. Aseguramiento de la calidad total Módulo H1. Pleno aseguramiento de la calidad del control del di seño y vigilancia especial Anexo IV. Criterios mínimos que deberán cumplirse para la designación de los organismos notificados y de las entidades independientes reconocidas Anexo V. Marcado «CE» Anexo VI. Declaración de conformidad


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A.3. (c) NORMAS ARMONIZADAS PARA APARATOS A PRESIÓN Resolución de 28 de octubre de 2002 de la Dirección General de Política Tecnológica por la que se publica la relación de normas armonizadas en el ámbito del Real Decreto 769/1999 que dicta disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 97/23/CE que modifica al Real Decreto 1244/1979 Anexo único. Normas armonizadas que dan presunción de conformidad con los requisitos esenciales de seguridad de la Directiva de equipos a presión DISPOSICIONES DE APLICACIÓN DE LA DIRECTIVA 1999/36/CE, DEL CONSEJO, DE 29 DE ABRIL, RELATIVA A EQUIPOS DE PRESIÓN TRANSPORTABLES Real Decreto 222/2001 Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13.

Ámbito de aplicación Definiciones Evaluación de la conformidad para la puesta en el me rcado comunitario de los equipos a presión transportables Revaluación de la conformidad con respecto a los equ ipos a presión transportables actuales Control periódico y utilización repetida Disposiciones nacionales Organismos notificados Organismos reconocidos Marcado Cláusula de salvaguardia Marcado indebido Resoluciones que supongan denegación o restricción Infracciones y sanciones

NOTA: la mayor parte de lo relativo a fabricación de equipos de las ITC del Reglamento de Aparatos a Presión ha quedado derog ada al traspon erse la Directiva de Equipos a Presión (Real Decreto 769/1999). A.3.1. ITC MIE-AP-1 «CALDERAS, ECONOMIZADORES, PRECALENTADORES, SOBRECALENTADORES Y RECALENTADORES» Orden de 17 de marzo de 1981. Modificado por Orden de 28 de marzo de 1985 CAPÍTULO I: Terminología, definiciones y clasificación Artículo 1. Terminología y definiciones Artículo 2. Expediente de control de calidad Artículo 3. Clasificación


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CAPÍTULO II: Campo de aplicación Artículo 4.

Campo de aplicación

CAPÍTULO III: Complemento a las normas de carácter general Artículo 5. Fabricantes Artículo 6. Prescripciones 1. Registro de tipo 2. Autorización de instalación 3. Autorización de puesta en servicio 4. Primera prueba 5. Inspecciones y pruebas en el lugar de emplazamiento 6. Inspecciones y pruebas periódicas 7. Placas CAPÍTULO IV: Categoría de los aparatos Artículo 7.

Categoría de los aparatos

CAPÍTULO V: Salas de calderas Artículo 8. Artículo 9.

Generalidades y car acterísticas de las salas de calder as Seguridad de las salas de calderas

CAPÍTULO VI: Accesorios y aberturas Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14.

Válvulas Manómetros y termómetros Dispositivos de drenaje, purgas a presión y aireación Aberturas Seguridad por retorno de llama o proyección de fluidos

CAPÍTULO VII: Prescripciones de seguridad Artículo 15. Prescripciones de se guridad par a las calder as de vapor saturado, sobrecalentadores y recalentadores de vapor Artículo 16. Prescripciones de seguridad para las calderas de agua sobrecalentada Artículo 17. Prescripciones de seguridad para economizadores, precalentadores de agua Artículo 18. Prescripciones de seguridad para calderas de agua caliente Artículo 19. Prescripciones de se guridad par a las calder as de fluido térmico Artículo 20. Calidad del agua de alimentación


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Artículo 21. Requisitos comunes de seguridad Artículo 22. Normas de seguridad y de funcionamiento par a las calderas manuales Artículo 23. Normas de seguridad y funcionamiento de calder as automáticas Artículo 24. Normas de seguridad y funcionamiento para sobrecalentadores y recalentadores de vapor Artículo 25. Prescripciones relativas a la combustión CAPÍTULO VIII: Sobre operadores y usuarios de calderas Artículo 26. Calificación de los operadores Artículo 27. Obligaciones del fabricante y del usuario

A.3.2. ITC MIE-AP-2 «TUBERIAS PARA FLUIDOS RELATIVOS A CALDERAS» Orden de 31 de mayo de 1982. Modificada por órdenes de 26 de octubre de 1983, 31 de mayo de 1985 y 15 de noviembre de 1989 Artículo 1. Clasificación de tuberías 1. Tuberías de vapor saturado, sobrecalentado y recalentado 2. Tuberías de agua sobrecalentada 3. Tuberías de agua caliente 4. Tuberías de fluido térmico distinto del agua 5. Tuberías de combustibles líquidos y gaseosos Artículo 2. Campo de aplicación 1. Las tuberías de instalaciones de vapor y agua sobrecalentada 2. Las tuberías de instalaciones de agua caliente 3. Las tuberías de instalaciones de fluido térmico Artículo 3. Prescripciones fijadas 1. Autorización de instalación 2. Autorización de puesta en servicio 3. Primera prueba 4. Pruebas periódicas 5. Placa Artículo 4. Prescripciones generales Artículo 5. Prescripciones para tuberías de vapor, agua sobrecalentada y agua caliente 1. Materiales 2. Diámetros de tubería 3. Uniones


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4. Ensayos y pruebas 5. Puesta en servicio 6. Instalación Artículo 6. Prescripciones para tuberías de fluidos térmicos 1. Materiales 2. Diámetros de tubería 3. Uniones 4. Ensayos y pruebas 5. Puesta en servicio 6. Instalación Artículo 7. Prescripciones para tuberías de combustibles líquidos 1. Materiales 2. Diámetros de tubería 3. Uniones 4. Ensayos y pruebas 5. Puesta en servicio 6. Instalación Artículo 8. Prescripciones para tuberías de combustibles gaseosos 1. Materiales 2. Diámetros de tubería 3. Uniones 4. Ensayos y pruebas 5. Puesta en servicio 6. Instalación Artículo 9. Identificación de tuberías A.3.3. ITC MIE-AP-5 «EXTINTORES DE INCENDIOS» Orden de 31 de mayo de 1982. Modificada por órdenes de 26 de octubre de 1983, 31 de mayo de 1985, 15 de noviembre de 1989 y 10 de marzo de 1998 CAPÍTULO I: Generalidades Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3.

Campo de aplicación Definiciones Clasificación de los extintores

CAPÍTULO II: Tramitación administrativa Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6.

Registro de tipo Fabricantes importadores y recargadores Autorización de instalación y puesta en servicio


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CAPÍTULO III: Diseño y construcción Artículo 7.

Diseño y construcción

CAPÍTULO IV: Elementos de seguridad y estanquidad Artículo 8.

Elementos de seguridad

CAPÍTULO V: Pruebas de presión inicial y periódicas y grado de llenado Artículo 9.

Pruebas de presión inicial y periódicas y grado de l lenado

CAPÍTULO VI: Placas y etiquetas Artículo 10. Placas y etiquetas CAPÍTULO VII: Aerosoles Artículo 11. Aerosoles CAPÍTULO VIII: Extintores instalados en vehículos de transporte Artículo 12. Extintores instalados en vehículos de transporte CAPÍTULO IX: Responsabilidades Artículo 13. Responsabilidades NORMAS DE OBLIGADO CUMPLIMIENTO Artículo 14. Normas de obligado cumplimiento A.3.4. ITC MIE-AP-6 «REFINERÍAS DE PETRÓLEOS Y PLANTAS PETROQUÍMICAS» Orden de 30 de agosto de 1982. Modificada por Orden de 11 de julio de 1983 1. Objeto y definiciones 1.1. Objeto 1.2. Definiciones 1.3. Definiciones de ámbito técnico 2. Campo de aplicación 2.1. Aparatos incluidos en el ámbito de esta ITC 2.2. Aparatos no incluidos en el ámbito de esta ITC


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3. Proyecto y construcción 3.1. Introducción 3.2. Manual de diseño 3.3. Materiales 3.4. Cálculos 3.5. Proceso de fabricación 4. Legalización de apartos a presión 4.1. Preámbulo 4.2. Obligaciones del fabricante 4.3. Obligaciones del importador 4.4. Obligaciones del reparador 4.5. Obligaciones del instalador 4.6. Obligaciones del usuario 5. Inspecciones y pruebas de aparatos a presión 5.1. Inspecciones y pruebas oficiales 5.2. Inspección y pruebas en el taller del fabricante 5.3. Inspecciones y pruebas en el lugar de emplazamiento 5.4. Inspecciones y pruebas de aparatos que cambian de emplazam iento 5.5. Inspecciones y pruebas de aparatos reparados 5.6. Fluido de prueba 5.7. Pruebas sustitutivas 5.8. Valores de la presión de prueba 5.9. Inspecciones y pruebas periódicas 5.10. Periodicidades y competencias 5.11. Inspecciones y pruebas de aparatos especiales 5.12. Procedimiento de prueba de presión 5.13. Requisitos de seguridad durante las pruebas de presión 5.14. Inspecciones del usuario 5.15. Placas 6. Elementos de seguridad 6.1. Generalidades 6.2. Válvulas de seguridad 6.3. Inspección de válvulas de seguridad Anexo A1. Cuadro de alcance de una reparación Anexo A2. Cuadro de categorías de aparatos a presión Anexo A3. Cuadro de competencias A.3.8. OTRAS ITC DEL REGLAMENTO DE APARATOS A PRESIÓN - ITC-MIE-AP 2. Tuberías para fluidos relativos a calderas - ITC-MIE-AP 3. Generadores de aerosoles - ITC-MIE-AP 4. Cartuchos de GLP


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- ITC-MIE-AP 7. Botellas y botellones de g ases comprimidos, licuados y disueltos a presión - ITC-MIE-AP 8. Calderas de recuperación de lejías negras - ITC-MIE-AP 9. Recipientes frigoríficos - ITC-MIE-AP 10. Depósitos criogénicos - ITC-MIE-AP 11. Aparatos destinados a calentar o acumular agua caliente fabricados en serie - ITC-MIE-AP 12. Calderas de agua caliente - ITC-MIE-AP 13. Intercambiadores de calor por placas - ITC-MIE-AP 14. Aparatos para la preparación rápida de café - ITC-MIE-AP 15. Instalaciones de gas natural licuado (GNL) en depósitos criogénicos a presión - ITC-MIE-AP 16. Centrales térmicas generadoras de energía eléctrica - ITC-MIE-AP 17. Instalaciones de tratamiento y almacenamiento de aire comprimido Deben contemplarse también las transposiciones de las siguiente s Directivas Europeas: - Directiva 76/767/CEE sobre Aparatos a Presión (Real Decreto 4 73/1988) - Directi va 87/404/CEE sobre Aparatos a Presión Simples (Real D ecreto 1495/1991, modificado por Real Decreto 2486/1994) - Directiva 97/23/CE sobre Aproximación de Le gislaciones de los Estados Miembros sobre Aparatos a Presión (Real Decreto 769/1999) A.4. REGLAMENTO DE INSTALACIONES DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Real Decreto 1942/1993 CAPÍTULO I. Objeto y ámbito de aplicación Artículo 1.

Objeto

CAPÍTULO II. Acreditación del cumplimiento de las r eglas de seguridad establecidas en este reglamento Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9.

Marca de conformidad Productos procedentes de la Comunidad Económica Europea Publicación en el BOE de las mar cas concedidas y retiradas Reclamaciones Retirada de marca Reconocimiento de seguridad equivalente Comprobaciones de la adecuación del producto Modelo único


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CAPÍTULO III. Instaladores y mantenedores SECCIÓN PRIMERA: INSTALADORES Artículo 10. Exigencia de instalador autorizado y de libr o de r egistro Artículo 11. Procedimiento de inscripción Artículo 12. Obligaciones del instalador autorizado SECCIÓN SEGUNDA: MANTENEDORES Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16.

Exigencia de mantenedor autorizado y de libro de registro Procedimiento de inscripción Obligaciones del mantenedor autorizado Mantenimiento por el propio usuario

CAPÍTULO IV. Instalación, puesta en servicio y mantenimiento Artículo 17. Proyecto Artículo 18. Puesta en funcionamiento Artículo 19. Revisiones de conservación Apéndice 1. Características e instalación de los aparatos, equipos y sistemas de protección contra incendios Anexo al apéndice 1. Relación de normas UNE que se citan Apéndice 2. Mantenimiento mínimo de las instalaciones de pr otección contra incendios A.4.BIS. REGLAMENTO DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOS EN LOS ESTABLECIMIENTOS INDUSTRIALES Real Decreto 2267/2004 CAPÍTULO I. Objeto y ámbito de aplicación Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3.

Objeto Ámbito de aplicación Compatibilidad reglamentaria

CAPÍTULO II. Régimen de implantación, construcción y puesta en servicio Artículo 4. Artículo 5.

Proyectos de construcción e implantación Puesta en marcha del establecimiento industrial


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CAPÍTULO III. Inspecciones periódicas Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9.

Inspecciones Periodicidad Programas especiales de inspección Medidas correctoras

CAPÍTULO IV. Actuación en caso de incendio Artículo 10. Comunicación de incendios Artículo 11. Investigación de incendios CAPÍTULO V. Condiciones y r equisitos que deben satisfacer los establecimientos industriales en r elación con su seguridad contra incendios Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16.

Caracterización Condiciones de la construcción Requisitos de las instalaciones Normalización Guía técnica

CAPÍTULO VI. Responsabilidad y sanciones Artículo 17. Incumplimiento A.5. REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN Real Decreto 842/2002 Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18.

Objeto Campo de aplicación Instalación eléctrica Clasificación de las tensiones.Frecuencia de las redes Perturbaciones en las redes Equipos y materiales Coincidencia con otras tensiones Redes de distribución Instalaciones de alumbrado exterior Tipos de suministro Locales de características especiales Ordenación de cargas Reserva de local Especificaciones particulares de las empresas suministradoras Acometidas e instalaciones de enlace Instalaciones interiores o receptoras Receptores y puesta a tierra Ejecución y puesta en servicio de las instalaciones


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Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22. Artículo 23. Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28. Artículo 29.

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Información a los usuarios Mantenimiento de las instalaciones Inspecciones Instaladores autorizados Cumplimiento de las prescripciones Excepciones Equivalencia de normativa del Espacio Económico Europeo Normas de referencia Accidentes Infracciones y sanciones Guía técnica

A.5.1. ITC BT-29 «PRESCRIPCIONES PARTICULARES PARA LAS INSTALACIONES DE LOCALES CON RIESGO DE INCENDIO O EXPLOSIÓN» Real Decreto 842/2002 1. Campo de aplicación 2. Terminología 3. Fundamentos para alcanzar la seguridad 4. Clasificación de emplazamientos 4.1. Clases de emplazamientos 4.1.1. Zonas de emplazamientos clase I 4.1.2. Zonas de emplazamiento clase II 4.2. Ejemplos de emplazamientos peligrosos 5. Requisitos de los equipos 6. Prescripciones generales 6.1. Condiciones generales 6.2. Documentación 6.3. Mantenimiento y reparación 7. Emplazamientos de clase I 7.1. Generalidades 7.2. Selección de equipos eléctricos (excluidos cables y conductos) 7.3. Reglas de instalación de equipos eléctricos 8. Emplazamientos de la clase II 8.1. Generalidades 8.2. Selección de equipos eléctricos (excluidos cables y conductos) 8.3. Reglas de instalación de equipos eléctricos 9. Sistemas de cableado 9.1. Generalidades 9.2. Requisitos de los cables 9.3. Requisitos de los conductos


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A.5.2. ITC BT-18 «INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA» Real Decreto 842/2002 1. Objeto 2. Puesta o conexión a tierra. Definición 3. Uniones a tierra 3.1. Tomas de tierra 3.2. Conductores de tierra 3.3. Bornes de puesta a tierra 3.4. Conductores de protección 4. Puesta a tierra por razones de protección 4.1. Tornas de tierra y conductores de protección para disposit ivos de control de tensión de defecto 5. Puesta a tierra por razones de protección 6. Puesta a tierra por razones combinadas de protección y funcionales 7. Conductores CPN (también denominados PEN) 8. Conductores de equipotencialidad 9. Resistencia de las tomas de tierra 10. Tomas de tierra independientes 11. Separación entre las tomas de tierra de las masas de las instalaciones de utilización y de las masas de un centro de transformación 12. Revisión de las tomas de tierra A.5.3. OTRAS INSTRUCCIONES TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS DEL REGLAMENTO ELECTROTÉCNICO DE BAJA TENSIÓN ITC-BT-01 Terminología ITC-BT-02 Normas de referencia en el Re glamento electrotécnico de baja tensión ITC-BT-03 Instaladores autorizados y empresas instaladoras autorizadas ITC-BT-04 Documentación y puesta en servicio de las instalaciones ITC-BT-05 Verificaciones e inspecciones ITC-BT-06 Redes aéreas para distribución en baja tensión ITC-BT-07 Redes subterráneas para distribución en baja tensión ITC-BT-08 Sistemas de conexión del neutro y de las masas en redes de distribución de energía eléctrica ITC-BT-09 Instalaciones de alumbrado exterior ITC-BT-10 Previsión de cargas para suministros en baja tensión ITC-BT-11 Redes de distribución de energía eléctrica. Acometidas ITC-BT-12 Instalaciones de enlace. Esquemas ITC-BT-13 Instalaciones de enlace. Cajas generales de protección ITC-BT-14 Instalaciones de enlace. Línea general de alimentación ITC-BT-15 Instalaciones de enlace. Derivaciones individuales ITC-BT-16 Instalaciones de enlace. Contadores: ubicación y siste mas de instalación


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ITC-BT-17 Instalaciones de enlace. Dispositi vos generales e ind ividuales de mando y protección. Interruptor de control de potencia ITC-BT-19 Instalaciones interiores o receptoras. Prescripciones generales ITC-BT-20 Instalaciones interiores o receptoras. Sistemas de instalación ITC-BT-21 Instalaciones interiores o receptoras. Tubos y canales protectores ITC-BT-22 Instalaciones interiores o receptoras. Protección contra sobreintensidades ITC-BT-23 Instalaciones interiores o receptoras. Protección con tra sobretensiones ITC-BT-24 Instalaciones interiores o receptoras. Protección contra los contactos directos e indirectos ITC-BT-25 Instalaciones interiores en viviendas. Número de circuitos y características ITC-BT-26 Instalaciones interiores en vi viendas. Prescripciones generales de instalación ITC-BT-27 Instalaciones interiores en vi viendas. Locales que co ntienen una bañera o ducha ITC-BT-28 Instalaciones en locales de pública concurrencia ITC-BT-30 Instalaciones en locales de características especiales ITC-BT-31 Instalaciones con fines especiales. Piscinas y fuentes ITC-BT-32 Instalaciones con f ines especiales. Máquinas de ele vación y transporte ITC-BT-33 Instalaciones con fines especiales. Instalaciones provisionales y temporales de obras ITC-BT-34 Instalaciones con fines especiales. Ferias y stands ITC-BT-35 Instalaciones con fines especiales. Establecimientos agrícolas y hortícolas ITC-BT-36 Instalaciones a muy baja tensión ITC-BT-37 Instalaciones a tensiones especiales ITC-BT-38 Instalaciones con f ines especiales. Requisitos partic ulares para la instalación eléctrica en quirófanos y salas de intervención ITC-BT-39 Instalaciones con fines especiales. Cercas eléctricas para ganado ITC-BT-40 Instalaciones generadoras de baja tensión ITC-BT-41 Instalaciones eléctricas en cara vanas. y parques de c aravanas. ITC-BT-42 Instalaciones eléctricas en puertos y marinas para ba rcos de recreo ITC-BT-43 Instalación de receptores. Prescripciones generales ITC-BT-44 Instalación de receptores. Receptores para alumbrado ITC-BT-45 Instalación de receptores. Aparatos de caldeo ITC-BT-46 Instalación de receptores. Cables y folios radiantes en viviendas ITC-BT-47 Instalación de receptores. Motores ITC-BT-48 Instalación de receptores. Transformadores y autotran sformadores. Reactancias y rectificadores. Condensadores ITC-BT-49 Instalaciones eléctricas en muebles ITC-BT-50 Instalaciones eléctricas en locales que contienen rad iadores para saunas


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ITC-BT-51 Instalaciones de sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios A.6. REGLAMENTACIÓN DE GASES COMBUSTIBLES Disposiciones generales - Decreto 2913/1973, de 26 de octubre, por el que se aprueba el Reglamento General del Servicio Público de Gases Combustibles. - Decreto 1091/1975, de 24 de abril, por el que se complementa lo dispuesto en el Artículo 27 del Re glamento del Servicio Público de Gas es Combustibles. - Real Decreto 3484/1983, de 14 de diciembre, por el que se modif ica el apartado 5.4, incluido el artículo 27 del Re glamento General del Servicio Público de Gases Combustibles aprobado por Decreto 2913/ 1973, de 26 de octubre. - Orden de 12 de junio de 1984, por la que se crea la Comisión Asesora de Seguridad en materia de combustibles gaseosos. - Orden de 17 de diciembre 1985, por la que se aprueba la Instrucción sobre Documentación y Puesta en Servicio de las Instalaciones Recepto ras de Gases Combustibles y la Instrucción sobre Instaladores Autorizados de Gas y Empresas Instaladoras. - Real Decreto 494/1988. Re glamento de Aparatos que utilizan Ga s como Combustible. - Ley 34/1998, de 7 de octubre, del sector de hidrocarburos. Gases licuados del petróleo - Real Decreto 1085/1992, de 11 de septiembre, por el que se apru eba el Reglamento de la Actividad de Distrib ución de Gases Licuados de l Petróleo. - Real Decreto-Ley 15/1999, de 1 de octubre, por el que se aprueban medidas de liberalización, reforma estructural e incremento de la competencia en el sector de hidrocarburos. Botellas para gases licuados del petróleo - Resolución de 25 de febrero de 1963, referente a las normas a que debe supeditarse la construcción de los aparatos de uso doméstico qu e utilicen GLP como combustible y la instalación de los mismos en viviendas y lugares de pública concurrencia. - Resolución de 24 de julio de 1963, de la Dirección General de Industrias Siderometalúrgicas por la que se dictan normas a que deben supeditarse las instalaciones de GLP con depósitos móviles de capacidad superior a 15 kilogramos.


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Centros de almacenamiento de gases licuados del petróleo - Orden de 30 de octubre de 1970, por la que se aprueba el Reglamento sobre Centros de Almacenamiento y Distribución de GLP. - Orden de 15 de junio de 1994,por la que se modifica el artículo 14 del Reglamento de Centros de Almacenamiento y Distrib ución de Gases L icuados del Petróleo Envasados. - Real Decreto-Ley 15/1999, de 1 de octubre, por el que se aprueban medidas de liberalización, reforma estructural e incremento de la competencia en el sector de hidrocarburos. Depósitos para gases licuados del petróleo - Orden de 29 de enero de 1986,por la que se aprueba el Reglamentos sobre Instalaciones de Almacenamiento de Gases Licuados del Petróleo (GLP) en depósitos fijos. Estaciones de suministro de GLP a vehículos - Orden de 24 de noviembre de 1982, por la que se dictan normas para el almacenamiento y suministro de gases licuados del petróleo (GLP) a granel, para su utilización como carburante para vehículos de motor. - Orden de 11 de marzo de 1986, por la que se modifica el punto 7.7 del artículo 7, correspondiente a la Orden de 24 de noviembre de 1982. Instalaciones de GLP en vehículos - Orden de 16 de febrero de 1961, por la que se aprueban las nor mas sobre instalaciones alimentadoras de los motores de los v ehículos automóviles con gas butano-propano. Plantas de llenado y trasvase de GLP - Orden de 1 de diciembre de 1964, por la que se aprueban las no rmas de seguridad para plantas de llenado y trasvase de GLP. Instalaciones en locales - Real Decreto 1853/1993, de 22 de octubre, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones de Gas en Locales destinados a Usos Domé sticos, Colectivos o Comerciales.


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- Orden de 29 de marzo de 1974, sobre normas básicas de instalac iones de gas en edificios habitados (derogado parcialmente). Redes y acometidas - Orden de 18 de no viembre de 1974, por la que se aprueba el Re glamento de Redes y Acometidas de Combustibles Gaseosos. - Orden de 26 de octubre de 1983, por la que se modifica la Orden del Ministerio de Industria, de 18 de noviembre de 1974, que aprueba el Reglamento de Redes y Acometidas de Combustibles Gaseosos. - Orden de 6 de julio de 1984, por la que se modifica el Reglamento de Redes y Acometidas de Combustibles Gaseosos aprobado por Orden de 18 de noviembre de 1974, y modificado por Orden de 28 de octubre de 1983. Disposiciones complementarias del Reglamento de Centros de Almacenamiento: - Orden de 27 de noviembre de 1971. Resolución de la DG de la Energía sobre carretillas elevadoras y otros equipos. - Orden de 3 de marzo de 1979. Centros de almacenamiento de bot ellas de butano para taxis anejos a las estaciones de servicio. A.6.6. REGLAMENTO SOBRE INSTALACIONES DE ALMACENAMIENTO DE GL. EN DEPÓSITOS FIJOS Orden de 29 de enero de 1986. 1. Objeto 2. Campo de aplicación 3. Clasificación 4. Estación de GLP 4.1. Generalidades - Distancias de seguridad, utilización de muros 4.2. Instalaciones de GLP en patios 4.3. Instalaciones de GL. en azoteas 5. Características de los equipos 5.1. Depósitos 5.2. Canalizaciones 5.3. Boca de carga 5.4. Equipos de vaporización 5.5. Equipos de regulación y medida 5.6. Equipos de trasvase y elementos auxiliares 5.7. Válvulas de seguridad


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6. Construcción y montaje 6.1. Edificaciones 6.2. Depósitos: de superficie, enterrados y semienterrados 6.3. Prescripiciones específicas para las canalizaciones 6.4. Equipos de trasvase 6.5. Elementos auxiliares 6.5.1. Uniones 6.5.2. Válvulas de seguridad 6.5.3. Llaves de corte 6.6. Instalación eléctrica 6.7. Protección contra la corrosión 6.7.1. Protección de depósitos: pasiva y activa 6.7.2. Protección de canalizaciones 6.7.3. Control de la protección contra la corrosión 6.8. Protección contra el fuego 6.8.1. Extintores 6.8.2. Instalación de agua 6.8.3. Elementos complementarios 7. Pruebas, ensayos y verificaciones 7.1. Pruebas 7.2. Ensayos 7.3. Verificaciones 8. Explotación de la instalación 8.1. Generalidades 8.2. Operaciones de trasvase 9. Autorización de las instalaciones 9.1. Proyecto 9.2. Autorización de instalaciones y puesta en servicio 10. Mantenimiento de las instalaciones 11. Inspecciones oficiales Apéndice del anexo (Cuadro de distancias) A.6.7. REGLAMENTO SOBRE INSTALACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS CENTROS DE ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE GLP ENVASADOS Orden de 30 de octubre de 1970, modificada por Orden de 17 de marzo de 1981. Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3.

Instalaciones comprendidas en este Reglamento Clasificación de las instalaciones Prohibiciones


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Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17.

Condiciones generales de las instalaciones Distancias de seguridad Cercas Locales para centros de primera y segunda categoría Almacenamiento de botellas vacías Locales para centros de tercera categoría Instalación eléctrica Protección contra incendios Almacenamientos auxiliares Almacenamientos en estaciones de servicio Almacenamiento en establecimientos comerciales Transporte de botellas Autorización de las instalaciones Sanciones

Resolución de 27 de no viembre de 1971 por la que se dictan Inst rucciones complementarias del Re glamento sobre Centros de Almacenamiento y Distribución de GLP envasados referente a carretillas elevadoras Orden de 5 de marzo de 1979 sobre centros de almacenamiento de botellas de butano para taxis, ajenos a las estaciones de servicio Orden de 17 de marzo de 1981 por la que se modifican determinados artículos (14 y 17) del Re glamento sobre centros de almacenamiento y distribución de GLP envasados Orden de 15 de junio de 1994 por la que se modif ica el artículo 14 del Reglamento de Centros de Almacenamiento y Distribución de GLP envasados A.7. OTROS REGLAMENTOS Reglamento de Aparatos de Elevación y Manutención de los mismos . Real Decreto 2291/1985. Reglamento de Seguridad en las Máquinas. Real Decreto 1495/1986, modificado por los Reales Decretos 590/1989 y 83/1991. Reglamento de Se guridad para Plantas e Instalaciones Frigoríf icas. Real Decreto 3099/1977, modificado por los Reales Decretos 394/1979 y 754/1981. Reglamento sobre Instalaciones Nucleares y Radiacti vas. Real De creto 2569/1972. B. LEY DE PROTECCIÓN CIVIL Ley 2/1985 CAPÍTULO I: Disposiciones generales Artículo 1. Acción permanente de los poderes públicos en materia de protección civil Artículo 2. Competencia Artículo 3. Estados de alarma, excepción y sitio. Movilización general


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CAPÍTULO II: De los deberes y obligaciones en materia de protección civil Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7.

Obligación de colaborar. Actividades que sensibilicen a la población. Requisa temporal Catálogo de las acti vidades. Medidas de se guridad y prevención Sistema de autoprotección La Cruz Roja y otras entidades públicas

CAPÍTULO III: De la actuación en caso de emergencia y planes de protección civil Artículo 8. Norma Básica de Protección Civil Artículo 9. Planes territoriales y especiales Artículo 10. Planes municipales. Planes supramunicipales, insulares y provinciales. Planes de comunidad autónoma. Homologación Artículo 11. Planes especiales de ámbito estatal o que afecten a varias comunidades autónomas Artículo 12. Información necesaria para la elaboración y ejecuci ón de las normas y planes Artículo 13. Aplicación del plan CAPÍTULO IV: Actuaciones preventivas en materia de protección civil Artículo 14. Actuaciones preventivas CAPÍTULO V: Organización básica en materia de dir ección y coordinación Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18.

Dirección y coordinación Superior autoridad Comisión Nacional de Protección Civil Comisión de protección ci vil de la comunidad autóno ma

CAPÍTULO VI: Infracciones y sanciones Artículo 19. Infracciones. Sanciones B.1. MEDIDAS DE CONTROL DE LOS RIESGOS INHERENTES A ACCIDENTES GRAVES EN LOS QUE INTERVENGAN SUSTANCIAS PELIGROSAS Real Decreto 1254/1999, Modificado por Real decreto 948/2005 Adaptación de la Directiva 2003/105/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 16 de diciembre de 2003 Artículo 1. Artículo 2.

Objeto Ámbito de aplicación


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Artículo 3. Definiciones Artículo 4. Exclusiones Artículo 5. Obligaciones de carácter general del industrial Artículo 6. Notificación 1. Notificación de la información mínima a la comunidad autónom a de los datos del anexo III 2. Establecimientos ya existentes y de nueva construcción 3. Notificación de la modif icación significativa de las caracte rísticas de las sustancias y de la actividad Artículo 7. Política de prevención de accidentes graves 1. Definición de la política de prevención 2. Información de los elementos contemplados al anexo III 3. Puesta en práctica de prevención de accidentes graves 4. Disponibilidad de la documentación 5. Plazos para la elaboración de la documentación 6. Inclusión dentro del informe de seguridad Artículo 8. Efecto dominó 1. Declaración en función de la proximidad con otras instalaciones 2. Protocolos de comunicación 3. Información que ha de recogerse en el informe de seguridad Artículo 9. Informe de seguridad 1. Obligatoriedad en función de las especificaciones del anexo I 2. Inclusión de la política de pre vención de accidentes graves y sistema de gestión de la seguridad 3. Fusión en documento único de todos los informes y estudios acerca de la seguridad 4. Evaluación del informe de seguridad 5. Competencia de las autoridades portuarias 6. Plazos de presentación del informe de seguridad 7. Pronunciamiento del órgano competente de la comunidad autónoma 8. Revisión y actualización periódica del informe de seguridad 9. Limitación de la información según lo recogido en el anexo IV 10. Especificaciones previstas por el anexo I 11. Decisiones adoptadas y notif icación a la Comisión Nacional de Protección Civil Artículo 10. Modificación de una instalación, establecimiento o zona de almacenamiento Artículo 11. Planes de emergencia Artículo 12. Ordenación territorial y limitaciones a la radicación de los establecimientos Artículo 13. Información a la población relativa a las medidas de seguridad Artículo 14. Información que deberá facilitar el industrial en caso de accidente grave


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Artículo 15. Información que el órgano competente de la comunidad autónoma facilitará en caso de accidente grave. Artículo 16. Autoridades competentes 1. Ministerio del Interior y Dirección General de Protección Civil 2. Órganos competentes de las comunidades autónomas 3. Delegados del Gobierno de las comunidades autónomas 4. Ayuntamientos o entidades locales 5. Autoridades portuarias 6. Capitanías marítimas Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22.

Coordinación y cooperación administrativa Prohibición de explotación Inspección Intercambios y sistema de información Confidencialidad de los datos Infracciones y sanciones

Disposiciones adicionales Disposición transitoria - Derogación normativa Disposiciones finales Anexo I. Aplicación del Real Decreto. Sustituido por el RD 948/2005 Parte 1. Relación de sustancias Parte 2. Categorías de sustancias y preparados no denominados específicamente en la parte 1 Anexo II. Información mínima que deberá contener la notificación Anexo III. Elementos a contemplar en los artículos relati vos al sistema de gestión de seguridad y a la organización del establecimiento con miras a la prevención de accidentes graves Anexo IV. Criterios armonizados para la concesión de exenciones Anexo V. Información que deberá facilitarse a la población Anexo VI. Criterios para la notificación a la Comisión Europea de un accidente Real Decreto 948/2005, por el que se modifica el RD 1254/1999 Artículo único. Modificación del RD 1254/1999 por el que se aprueban las medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas Disposición adicional Disposición final


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Anexo I. Aplicación del Real Decreto Parte 1. Relación de sustancias Notas Parte 2. Categorías de sustancias y preparados no denominados específicamente en la Parte 1 Notas B.3. DIRECTRIZ BÁSICA DE PROTECCIÓN CIVIL PARA CONTROL Y PLANIFICACIÓN ANTE RIESGO DE ACCIDENTES GRAVES EN LOS QUE INTERVENGAN SUSTANCIAS PELIGROSAS Real Decreto 1196/2003 Artículo único. Aprobación de la Directriz Básica Disposición transitoria Disposiciones finales DIRECTRIZ BÁSICA DE PROTECCIÓN CIVIL PARA EL CONTROL Y PLANIFICACIÓN ANTE EL RIESGO DE ACCIDENTES GRAVES EN LOS QUE INTERVIENEN SUSTANCIAS PELIGROSAS Artículo 1. Fundamentos 1.1. Objeto y ámbito de aplicación 1.2. Definiciones Artículo 2. Conceptos de riesgo, daño y vulnerabilidad 2.1. Naturaleza del riesgo 2.2. Naturaleza del daño 2.2.1. Fenómenos mecánicos peligrosos 2.2.2. Fenómenos térmicos peligrosos 2.2.3. Fenómenos químicos peligrosos 2.3. Análisis de la vulnerabilidad de personas y bienes 2.3.1. Variables peligrosas para las personas y bienes 2.3.1.1. Variables para los fenómenos mecánicos 2.3.1.2. Variables para los fenómenos de tipo térmico 2.3.1.3. Variables para los fenómenos de tipo químico 2.3.2. Análisis de consecuencias 2.3.3. Definición de las zonas objeto de planif icación: valores umbrales 2.3.3.1. Valores umbrales para la zona de intervención 2.3.3.2. Valores umbrales para la zona de alerta 2.3.3.3. Valores umbrales para el efecto dominó 2.4. Análisis de la vulnerabilidad del medio ambiente


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Artículo 3. Autoprotección 3.1. Política de prevención de accidentes graves 3.2. Sistema de gestión de seguridad 3.2.1. Organización y personal 3.2.2. Identificación y evaluación de los riesgos de accidentes graves 3.2.3. Control de la explotación 3.2.4. Adaptación de las modificaciones 3.2.5. Planificación ante situaciones de emergencia 3.2.6. Seguimiento de los objetivos fijados 3.2.7. Auditoría y revisión 3.3. Planes de autoprotección 3.3.1. Contenido mínimo de los planes de autoprotección 3.3.1.1. Análisis del riesgo 3.3.1.2. Medidas y medios de protección 3.3.1.3. Manual de actuación en emergencias 3.3.1.4. Implantación y mantenimiento Artículo 4. Informe de seguridad 4.1. Consideraciones generales 4.2. Información básica para la elaboración de planes de emergencia exterior (IBA) 4.3. Información sobre el sistema de gestión de se guridad y polí tica de prevención de accidentes graves 4.4. Análisis del riesgo 4.4.1. Identificación de peligros de accidentes graves 4.4.2. Cálculo de consecuencias 4.4.3. Cálculo de vulnerabilidad 4.4.4. Análisis cuantitativo de riesgos (ACR) 4.4.5. Relación de accidentes graves 4.4.6. Medidas de prevención, control y mitigación 4.5. Evaluación del informe de seguridad 4.6. Exención de contenido en el informe de seguridad 4.7. Información pública y confidencialidad Artículo 5. Inspecciones 5.1. Objetivos 5.2. Sistema de inspecciones 5.2.1. Desarrollo del programa de inspección 5.2.2. Informe posterior a una inspección 5.2.3. Seguimiento de la inspección 5.3. Contenido de una inspección 5.4. Inspección posterior a un accidente grave 5.5. Coordinación entre autoridades competentes en materia de in specciones Artículo 6. Ordenación territorial y limitaciones a la radicaci ón de los establecimientos


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Artículo 7. Los planes de comunidad autónoma. Planes de emergencia exterior 7.1. Concepto 7.2. Funciones básicas 7.3. Contenido mínimo de los planes de comunidades autónomas 7.3.1. Objeto y ámbito 7.3.2. Bases y criterios 7.3.3. Zonas objeto de planificación 7.3.4. Definición y planificación de las medidas de protección 7.3.4.1. Medidas de protección para la población 7.3.5. Estructura y organización del plan 7.3.5.1. Dirección del plan 7.3.5.2. Centros de coordinación 7.3.5.3. Comité asesor 7.3.5.4. Gabinete de información 7.3.5.5. Grupos de acción 7.3.6. Operatividad del plan de emergencia exterior 7.3.6.1. Criterios y canales de notificación del accidente 7.3.6.2. Criterios de activación del plan de emer gencia exterior 7.3.7. Procedimientos de actuación del plan de emergencia exterior 7.3.7.1. Alerta del personal adscrito al plan de emergencia exterior 7.3.7.2. Actuación desde los primeros momentos de la emergencia 7.3.7.3. Actuación de los grupos de acción 7.3.7.4. Coordinación de los grupos de acción. Puesto de mando avanzado 7.3.7.5. Seguimiento del desarrollo del suceso. Fin de la emergencia 7.3.8. Información a la población durante la emergencia 7.3.9. Catálogo de medios y recursos 7.3.10. Implantación del plan de emergencia exterior 7.3.11. Mantenimiento del plan de emergencia exterior 7.3.11.1. Comprobaciones periódicas 7.3.11.2. Ejercicios de adiestramiento 7.3.11.3. Simulacros. 7.3.11.4. Evaluación de la ef icacia de la información a la población 7.3.11.5. Revisiones del plan de emer gencia exterior y procedimientos de distribución de éstas 7.3.12. Exenciones de elaboración del plan de emer gencia exterior 7.3.13. Aprobación y homolog ación de los planes de comunidades autónomas 7.3.14. Los planes de actuación municipal 7.3.14.1. Funciones básicas 7.3.14.2. Contenido mínimo de los planes de actuación municipal


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Artículo 8. El Plan Estatal de Protección Ci vil frente al riesg o de accidentes graves en determinados establecimientos con sustancias peligrosas 8.1. Concepto 8.2. Funciones básicas 8.3. Contenido mínimo del plan estatal 8.3.1. Objeto y ámbito 8.3.2. Dirección y coordinación de emergencias 8.3.3. Comité estatal de coordinación 8.3.4. Planes de coordinación y apoyo 8.3.5. Sistema de información toxicológica 8.3.6. Sistema de asesoramiento y apoyo técnico 8.3.7. Sistema de información general 8.3.8. Catálogo nacional de medios y recursos 8.4. Órganos integrados de coordinación entre el plan estatal y los planes de comunidades autónomas 8.5. Asignación de medios y recursos de titularidad estatal a pl anes de comunidades autónomas y a planes de ámbito local 8.6. Aprobación del plan estatal Anexo I. Contenido de la información básica (IBA) A. Información sobre la zona de influencia A.1. Información y datos a aportar por el industrial A.1.1. Geografía A.1.2. Topografía A.2. Información y datos a complementar por la Administración competente A.2.1. Demografía A.2.2. Elementos de valor histórico, cultural o natural A.2.3. Red viaria A.2.4. Geología A.2.5. Hidrología A.2.6. Usos del agua y suelos A.2.7. Ecología A.2.8. Meteorología A.2.9. Red de asistencia sanitaria A.2.10. Red de saneamiento A.2.11. Otros servicios públicos A.2.12. Instalaciones singulares B. Información sobre el polígono industrial B.1. Plano de implantación B.2. Convenios o pactos de ayuda mutua C. Información sobre el establecimiento C.1. Identificación del establecimiento C.2. Descripción de las instalaciones y actividades C.3. Servicios del establecimiento C.4. Planos de implantación


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D. Información sobre sustancias peligrosas Anexo II. Formatos de notificación de accidentes C.1. LEGISLACIÓN NACIONAL SOBRE TRANSPORTE DE MERCANCÍAS PELIGROSAS Tanto la le gislación relativa al transporte de mercancías pelig rosas por carretera, como la relativa al ferrocarril, se han unificado con la legislación internacional, correspondiendo las últimas disposiciones nacionales p ublicadas a las siguientes: Carretera: Real Decreto 2115/1998, de 2 de octubre, sobre transpor te de mercancías peligrosas por carretera. Ferrocarril: Real Decreto 412/2001, de 20 de abril, por el que se regulan diversos aspectos relacionados con el transporte de mercancías peligrosas por ferrocarril. Por otro lado, hay que indicar que los re glamentos internacionales por vía aérea y marítima también son de aplicación al transporte nacional. C.2. LEGISLACIÓN INTERNACIONAL SOBRE TRANSPORTE DE MERCANCÍAS PELIGROSAS Las indicaciones que se dan sobre la publicación se ref ieren al texto refundido traducido al español. D. LEY DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES Ley 31/1995 CAPÍTULO I: Objeto, ámbito de aplicación y definiciones Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4.

Normativa sobre prevención de riesgos laborales Objeto y carácter de la norma Ámbito de aplicación Definiciones

CAPÍTULO II: Política en materia de prevención de riesgos para proteger la seguridad y la salud en el trabajo Artículo 5. Artículo 6.

Objetivos de la política Normas reglamentarias


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Artículo 7. Artículo 8. Artículo 9. Artículo 10. Artículo 11. Artículo 12. Artículo 13.

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Actuaciones de las administraciones públicas compete ntes en materia laboral Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo Inspección de Trabajo y Seguridad Social Actuaciones de las Administraciones públicas competentes en materia sanitaria Coordinación administrativa Participación de empresarios y trabajadores Comisión Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo

CAPÍTULO III: Derechos y obligaciones Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22. Artículo 23. Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28. Artículo 29.

Derecho a la protección frente a los riesgos laborales Principios de la acción preventiva Evaluación de los riesgos Equipos de trabajo y medios de protección Información, consulta y participación de los trabaja dores Formación de los trabajadores Medidas de emergencia Riesgo grave e inminente Vigilancia de la salud Documentación Coordinación de actividades empresariales Protección de trabajadores especialmente sensibles a determinados riesgos Protección de la maternidad Protección de los menores Relaciones de trabajo temporales, de duración determ inada y en empresas de trabajo temporal Obligaciones de los trabajadores en materia de pre vención de riesgos

CAPÍTULO IV: Servicios de prevención Artículo 30. Protección y prevención de riesgos profesionales Artículo 31. Servicios de prevención Artículo 32. Actuación preventiva de las mutuas de accidentes de trabajo y enfermedades profesionales CAPÍTULO V: Consulta y participación de los trabajadores Artículo 33. Artículo 34. Artículo 35. Artículo 36.

Consulta de los trabajadores Derechos de participación y representación Delegados de Prevención Competencias y f acultades de los Dele gados de Pre vención


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Artículo 37. Garantías y sigilo profesional de los Delegados de Prevención Artículo 38. Comité de Seguridad y Salud Artículo 39. Competencias y facultades del Comité de Se guridad y Salud Artículo 40. Colaboración con la Inspección de Trabajo y Se guridad Social CAPÍTULO VI: Obligaciones de los fabricantes, importadores y suministradores Artículo 41. Obligaciones de los f abricantes, importadores y sumi nistradores CAPÍTULO VII: Responsabilidades y sanciones Artículo 42. Responsabilidades y su compatibilidad Artículo 43. Requerimientos de la Inspección de Trabajo y Se guridad Social Artículo 44. Paralización de trabajos Artículo 45. Infracciones administrativas Artículo 46. Infracciones leves Artículo 47. Infracciones graves Artículo 48. Infracciones muy graves Artículo 49. Sanciones Artículo 50. Reincidencia Artículo 51. Prescripción de las infracciones Artículo 52. Competencias sancionadoras Artículo 53. Suspensión o cierre del centro de trabajo Artículo 54. Limitaciones a la f acultad de contratar con la Administración Disposición adicional primera. Def iniciones a efectos de Se guridad Social Disposición adicional segunda. Reordenación orgánica Disposición adicional tercera. Carácter básico Disposición adicional cuarta. Designación de Dele gados de Pre vención en supuestos especiales Disposición adicional quinta. Fundación Disposición adicional se xta. Constitución de la Comisión Nacion al de Seguridad y Salud en el Trabajo Disposición adicional séptima. Cumplimiento de la normativa de transporte de mercancías peligrosas Disposición adicional octa va. Planes de or ganización de acti vidades preventivas Disposición adicional novena. Establecimientos militares Disposición adicional décima. Sociedades cooperativas


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Disposición adicional undécima. Modificación del Estatuto de lo s Trabajadores en materia de permisos retribuidos Disposición adicional duodécima. P articipación institucional en las comunidades autónomas Disposición adicional decimotercera. Fondo de Prevención y Rehabilitación Disposición transitoria primera. Aplicación de disposiciones más favorables LEY 54/2003, DE 12 DE DICIEMBRE, DE REFORMA DEL MARCO NORMATIVO DE LA PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES CAPÍTULO I. Modificaciones que se introducen en la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de riesgos lanorales Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8.

Colaboración con la Inspección de Trabajo y Se guridad Social Integración de la prevención de riesgos laborales en la empresa Coordinación de actividades empresariales Organización de recursos para las acti vidades preventivas Competencias del Comité de Seguridad y Salud Reforzamiento de la vigilancia y del control del cum plimiento de la normativa de prevención de riesgos laborales Coordinación de actividades empresariales en las obr as de construcción Habilitación de funcionarios públicos

CAPÍTULO II. Modificaciones que se introducen en la Ley sobre Infracciones y Sanciones en el Orden Social, texto refundido aprobado por el Real Decreto Legislativo 5/2000, de 4 de agosto Artículo 9. Sujetos responsables y concepto de infracción Artículo 10. Infracciones graves en materia de prevención de riesgos laborales Artículo 11. Infracciones muy graves en materia de prevención de riesgos laborales Artículo 12. Infracciones de las empresas usuarias Artículo 13. Criterios de graduación de las sanciones Artículo 14. Responsabilidad empresarial Artículo 15. Infracciones por obstrucción Artículo 16. (Nuevo apartado 3 al artículo 52 de la Le y RDL 5/2000) Artículo 17. Contenido de las actas Disposición adicional única. Fundamento constitucional. Disposición transitoria única. Documentación del plan de pre riesgos laborales. Disposición final única. Entrada en vigor.

vención de


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D.1. REGLAMENTO DE LOS SERVICIOS DE PREVENCIÓN Real Decreto 39/1997 CAPÍTULO I: Disposiciones generales Artículo 1. Artículo 2.

Integración de la actividad preventiva Acción de la empresa en materia de pre vención de riesgos

CAPÍTULO II: Evaluación de los riesgos y planificación de la actividad preventiva SECCIÓN PRIMERA: EVALUACIÓN DE LOS RIESGOS Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7.

Definición Contenido general de la evaluación Procedimiento Revisión Documentación

SECCIÓN SEGUNDA: PLANIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD PREVENTIVA Artículo 8. Artículo 9.

Necesidad de la planificación Contenido

CAPÍTULO III: Organización de r ecursos para las acti vidades preventivas Artículo 10. Modalidades Artículo 11. Asunción personal por el empresario de la acti vidad preventiva Artículo 12. Designación de trabajadores Artículo 13. Capacidad y medios de los trabajadores designados Artículo 14. Servicio de prevención propio Artículo 15. Organización y medios de los servicios de prevención propios Artículo 16. Servicios de prevención ajenos Artículo 17. Requisitos de las entidades especializadas para pod er actuar como servicios de prevención Artículo 18. Recursos materiales y humanos de las entidades espe cializadas que actúen como servicios de prevención Artículo 19. Funciones de las entidades especializadas que actúe n como servicios de prevención Artículo 20. Concierto de la actividad preventiva Artículo 21. Servicios de prevención mancomunados


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Artículo 22. Actuación de las mutuas de accidentes de trabajo y enfermedades profesionales de la Seguridad Social como servicios de prevención CAPÍTULO IV: Acreditación de entidades especializadas como ser cios de prevención ajenos a las empresas Artículo 23. Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27. Artículo 28.

vi-

Solicitud de acreditación Autoridad competente Aprobación provisional Acreditación Mantenimiento de las condiciones de acreditación Registro

CAPÍTULO V: Auditorías Artículo 29. Artículo 30. Artículo 31. Artículo 32. Artículo 33.

Ámbito de aplicación Concepto y objetivos Documentación Requisitos Autorización

CAPÍTULO VI: Funciones y niveles de cualificación Artículo 34. Artículo 35. Artículo 36. Artículo 37.

Clasificación de las funciones Funciones de nivel básico Funciones de nivel intermedio Funciones de nivel superior

CAPÍTULO VII: Colaboración de los servicios de prevención con el Sistema Nacional de Salud Artículo 38. Colaboración con el Sistema Nacional de Salud Artículo 39. Información sanitaria Disposición adicional primera. Carácter básico Disposición adicional segunda. D.2. PROTECCIÓN CONTRA LOS RIESGOS RELACIONADOS CON LOS AGENTES QUÍMICOS Real Decreto 374/2001 CAPÍTULO I. Disposiciones generales Artículo 1. Artículo 2.

Objeto y ámbito de aplicación Definiciones


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CAPÍTULO II. Obligaciones del empresario Artículo 3. Artículo 4.

Evaluación de los riesgos Principios generales para la pre vención de los riesg os por agentes químicos Artículo 5. Medidas específicas de prevención y protección Artículo 6. Vigilancia de la salud Artículo 7. Medidas a adoptar frente a accidentes, incidentes y e mergencias Artículo 8. Prohibiciones Artículo 9. Información y formación de los trabajadores Artículo 10. Consulta y participación de los trabajadores

Disposición derogatoria única. Derogación normativa. Disposición final primera. Elaboración y actualización de la Gu ía técnica. Disposición final segunda. Facultad de desarrollo. Disposición final tercera. Entrada en vigor. Anexo I. Lista de valores límite ambientales de aplicación obligatoria AnexoII. Valores límite biológicos de aplicación oblig atoria y medidas de vigilancia de la salud D.3. PROTECCIÓN DE LOS TRABAJADORES EXPUESTOS A ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS Real Decreto 681/2003 CAPÍTULO I. Disposiciones generales Artículo 1. Artículo 2.

Objeto y ámbito de aplicación Definición

CAPÍTULO II. Obligaciones del empresario Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6. Artículo 7. Artículo 8.

Prevención de explosiones y protección contra éstas Evaluación de los riesgos de explosión Obligaciones generales Obligación de coordinación Áreas en las que pueden formarse atmósferas e xplosivas Documento de protección contra explosiones

Disposición adicional única. Aplicación a los equipos de trabajo destinados a ser utilizados en lugares en los que puedan formarse atmósferas explosivas y que ya se estén utilizando Disposición transitoria única. Plazo de aplicación de la nue va normativa a los lugares de trabajo Disposición final primera. Elaboración y actualización de la guía técnica


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Disposición final segunda. Facultad de desarrollo Disposición final tercera. Entrada en vigor Anexo I:

Clasificación de las áreas en las que pueden formarse a tmósferas explosivas Anexo II: A. Disposiciones mínimas destinadas a mejorar la se guridad y la protección de la salud de los trabajadores potencialmente expuestos a atmósferas explosivas B. Criterios para la elección de los aparatos y sistema de protección Anexo III: Señalización de zonas de riesgo de atmósferas e xplosivas conforme al apartado 3 del artículo 7 Además, también deberían tenerse en cuenta las siguientes dispos iciones: • Real Decreto 487/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínim as de seguridad y salud relativas a la manipulación manual de cargas que entrañe riesgos, en particular dorsolumbares, para los trabajadores. • Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lug ares de trabajo. • Real Decreto 485/1997, de 14 de abril, sobre disposiciones mínim as en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo. • Real Decreto 773/1997, de 30 de mayo, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relati vas a la utilización por los trabaja dores de equipos de protección individual. • Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de equipos de trabajo. • Real Decreto 1389/1997, de 5 de septiembre, por el que se aprueb an las disposiciones mínimas destinadas a prote ger la se guridad y la salud de los trabajadores en las actividades mineras. • Real Decreto 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establec en disposiciones mínimas de se guridad y salud en las obras de cons trucción. • Orden de 25 de marzo de 1998 por la que se adapta en función d el progreso técnico el Real Decreto 664/1997, de 12 de mayo, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes biológicos durante el trabajo. • Resolución de 8 de abril de 1999, sobre Delegación de Facultades en Materia de Seguridad y Salud en las Obras de Construcción, complementa art. 18 del Real Decreto 1627/1997, de 24 de octubre de 19 97, sobre Disposiciones Mínimas de Se guridad y Salud en las Obras d e Construcción. • Real Decreto 1124/2000, de 16 de junio, por el que se modifica el Real Decreto 665/1997, de 12 de mayo, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la e xposición a age ntes cancerígenos durante el trabajo.


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• Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínima s para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico. • Real Decreto 349/2003, de 21 de marzo, por el que se modifica el Real Decreto 665/1997, de 12 de mayo, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la e xposición a age ntes cancerígenos durante el trabajo, y por el que se amplía su ámbit o de aplicación a los agentes mutágenos. • Real Decreto 171/2004, de 30 de enero, por el que se desarrolla el artículo 24 de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales, en materia de coordinación de acti vidades empresariales. • Real Decreto 2177/2004, de 12 de no viembre, por el que se modif ica el Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo, en materia de trabajos temporales en altura. • Real Decreto 1311/2005, de 4 de noviembre, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores frente a los riesgos derivados o que puedan derivarse de la exposición a vibraciones mecánicas. • Real Decreto 286/2006, de 10 de marzo, sobre la protección de la salud y la se guridad de los trabajadores contra los riesgos relac ionados con la exposición al ruido. • Real Decreto 396/2006, de 31 de marzo, por el que se establecen las disposiciones mínimas de se guridad y salud aplicables a los tra bajos con riesgo de exposición al amianto. • Real Decreto 604/2006, de 19 de mayo, por el que se modifican el Real Decreto 39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el Re glamento de los Servicios de Pre vención, y el Real Decreto 1627/199 7, de 24 de octubre, por el que se establecen las disposiciones mín imas de seguridad y salud en las obras de construcción. E. LEY DE PREVENCIÓN Y CONTROL INTEGRADOS DE LA CONTAMINACIÓN Ley 16/2002 TÍTULO I. DISPOSICIONES GENERALES Artículo 1. Artículo 2. Artículo 3. Artículo 4. Artículo 5. Artículo 6.

Objeto Ámbito de aplicación Definiciones Principios informadores de la autorización ambiental integrada Obligaciones de los titulares de las instalaciones Cooperación interadministrativa


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TÍTULO II. VALORES LÍMITE DE EMISIÓN Y MEJORES TÉCNICAS DISPONIBLES Artículo 7. Artículo 8.

Valores límite de emisión y medidas técnicas equi valentes Información, comunicación y acceso a la información

TÍTULO III. RÉGIMEN JURÍDICO DE LA BIENTAL INTEGRADA

AUTORIZACIÓN AM-

CAPÍTULO I. Finalidad y aplicación Artículo 9. Instalaciones sometidas a la autorización ambiental integrada Artículo 10. Modificación de la instalación Artículo 11. Finalidad de la autorización ambiental integrada CAPÍTULO II. Solicitud y concesión de la autorización ambiental integrada Artículo 12. Artículo 13. Artículo 14. Artículo 15. Artículo 16. Artículo 17. Artículo 18. Artículo 19. Artículo 20. Artículo 21. Artículo 22. Artículo 23. Artículo 24. Artículo 25. Artículo 26. Artículo 27.

Contenido de la solicitud Presentación de la solicitud Tramitación Informe urbanístico Información pública Informes Informe del ayuntamiento Informe del organismo de cuenca Propuesta de resolución y trámite de audiencia Resolución Contenido de la autorización ambiental integrada Notificación y publicidad Impugnación Renovación de la autorización ambiental integrada Modificación de la autorización ambiental integrada Actividades con efectos transfronterizos

CAPÍTULO III. Coordinación con otr os mecanismos de inter vención ambiental Artículo 28. Coordinación con el procedimiento de e valuación de impacto ambiental Artículo 29. Coordinación con el régimen aplicable en materia de actividades clasificadas TÍTULO IV. DISCIPLINA AMBIENTAL Artículo 30. Controle inspección Artículo 31. Infracciones


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Artículo 32. Artículo 33. Artículo 34. Artículo 35. Artículo 36.

Sanciones Graduación de las sanciones Concurrencia de sanciones Medidas de carácter provisional Obligación de reponer y multas coercitivas

Disposición adicional primera. Colaboración con las comunidades autónomas Disposición adicional segunda. Régimen sancionador relati vo a las sustancias que agotan la capa de ozono Disposición transitoria primera. Régimen aplicable a las instalaciones existentes Disposición transitoria segunda. Procedimientos en curso Disposición derogatoria única. Incidencia en la le gislación sectorial sobre concesión de determinadas autorizaciones ambientales Disposición f inal primera. Adecuación al régimen establecido en el te xto refundido de la Le y de Aguas, aprobado mediante Real Decreto Le gislativo 1/2001, de 20 de julio Disposición final segunda. Modificación del te xto refundido de la Ley de Aguas, aprobado mediante Real Decreto Legislativo 1/2001, de 20 de julio Disposición final tercera. Modif icación de la Le y 10/1998, de 21 de abril, de Residuos Disposición final cuarta. Modificación de la Ley 38/1972, de 22 de diciembre, de Protección del Ambiente Atmosférico Disposición final quinta. Otras actividades distintas de las del anejo 1 Disposición final sexta. Fundamento constitucional Disposición final séptima. Desarrollo reglamentario Disposición final octava. Entrada en vigor Anejo 1. Categorías de actividades e instalaciones contempladas en el artículo 2. Anejo 2. Normas contempladas en el apartado 2 del artículo 7 de la Ley. Anejo 3. Lista de las principales sustancias contaminantes que se tomarán obligatoriamente en consideración si son pertinentes para fijar valores límite de emisiones. Anejo 4. Aspectos que deben tenerse en cuenta con carácter general o en un supuesto particular cuando se determinen las mejores técnicas disponibles definidas en el artículo 3.ñ), teniendo en cuenta los costes y ventajas que pueden derivarse de una acción y los principios de precaución y prevención. Además, existen las siguientes disposiciones: - Real Decreto Legislativo 1302/1986, de 28 de junio, de Evaluación de Impacto Ambiental. - Real Decreto 1131/1988, de 30 de septiembre, por el que se aprueba el reglamento para la ejecución del Real Decreto Le gislativo 1302/1986, de 28 de junio, de Evaluación de Impacto Ambiental.


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- Ley 6/2001, de 8 de mayo, de modificación del Real Decreto legislativo 1302/1986, de 28 de junio, de Evaluación de Impacto Ambiental. - Real Decreto-Ley 9/2000, de 6 de octubre, de modificación del R eal Decreto Legislativo 1302/1986, de 28 de junio, de Evaluación de I mpacto Ambiental. E.1. LEY DE PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE ATMOSFÉRICO Ley 38/1972 Además de las disposiciones incluidas en el cuadro, existen otra serie de disposiciones, la mayoría trasposiciones de directi vas europeas, que afectan a las emisiones a la atmósfera, como por ejemplo: • Decreto 833/1975, de 6 de febrero, que desarrolla la Ley 38/1972 de Protección del Ambiente Atmosférico. • Orden de 10 de agosto de 1976, sobre Normas Técnicas para análi sis y valoración de contaminantes atmosféricos de naturaleza química presentes en la atmósfera. • Real Decreto 2512/1978, de 14 de octubre, para aplicación del artículo 11 de la Ley 38/1972, de 22 de diciembre. • Real Decreto 2826/1979, de 17 de diciembre, que modifica el Real Decreto 2512/1978, de 14 de octubre, para aplicación del artículo 1 1 de la Ley 38/1972, de 22 de diciembre. • Resolución de 10 de junio de 1980, por la que se desarrollan los procedimientos para la determinación de los niveles de inmisión de los óxidos de nitrógeno, como anexo VII de la Orden de 10 de agosto de 1976. • Orden de 25 de junio de 1984, sobre instalación de equipos de m edida y registro de la contaminación atmosférica en centrales térmicas. • Resolución de 2 de julio de 1985, por la que se prorroga el plazo de instalación de equipos de medida y re gistro de la emisión de contami nantes a la atmósfera establecido por Orden de 25 de junio de 1984. • Real Decreto 1613/1985, de 1 de agosto, por el que se modif ica parcialmente el Decreto 833/1975, de 6 de febrero, y se establecen nue vas normas de calidad del aire en lo referente a contaminación por dió xido de azufre y partículas. • Real Decreto 1154/1986, de 11 de abril, sobre declaración por el Gobierno de zonas de atmósfera contaminada, modificando parcialmente el RD 1613/1985, de 1 de agosto. • Resolución de 17 de abril de 1986, de la Dirección General de la Energía, por la que se establece un periodo de pruebas para el ajuste y calibrado de los equipos de medida, control, registro y transmisión de datos relativos a la emisión de contaminantes a la atmósfera a que se ref ieren la Orden de 25 de junio de 1984 y la Resolución de 2 de julio de 1985 de la Dirección General de la Energía.


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• Real Decreto 717/1987, de 27 de mayo, por el que se modif ica parcialmente el Decreto 833/1975, de 6 de febrero, y se estable con nuevas normas de calidad del aire en lo referente a contaminación por dióxido de nitrógeno y plomo. • Orden de 28 de febrero de 1989, sobre la gestión de la incinera ción de aceites usados. • Real Decreto 108/1991, sobre la prevención y reducción de la contaminación del medio ambiente producida por el amianto. • Real Decreto 646/1991, de 22 de abril, por el que se establecen nuevas normas sobre limitación a las emisiones a la atmósfera de deter minados agentes contaminantes procedentes de grandes instalaciones de c ombustión. • Real Decreto 1088/1992, de 11 de septiembre, por el que se estab lecen nuevas normas sobre la limitación de emisiones a la atmósfera d e determinados agentes contaminantes procedentes de instalaciones de incineración de residuos municipales. • Real Decreto 1321/1992, de 30 de octubre, por el que se modifica parcialmente el Real Decreto 1613/1985, de 1 de agosto, y se establecen nuevas normas de calidad del aire en lo referente a la contaminación por dióxido de azufre y partículas. • Real Decreto 1494/1995, de 8 de septiembre, sobre contaminación atmosférica por ozono. • Real Decreto 1800/1995, que modifica el Real Decreto 646/1991 p or lo que respecta a las emisiones procedentes de las instalaciones d e combustión entre 50 y 100 MW y de actividades de refinamiento del petróleo. • Orden de 26 de diciembre de 1995 para el desarrollo del Real D ecreto 646/1991, sobre limitación de emisiones a la atmósfera de grande s instalaciones de comb ustión en determinados aspectos referentes a ce ntrales termoeléctricas. • Real Decreto 1217/1997, de 18 de julio, sobre incineración de residuos peligrosos y de modificación del Real Decreto 1088/1992, de 11 de septiembre, relativo a las instalaciones de incineración de residuos mu nicipales. • Ley 4/1998, de 3 de marzo, por la que se establece el régimen sa ncionador previsto en el Reglamento (CE) 3093/1994, de Consejo, de 15 de diciembre, relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono. • Orden de 8 de mayo de 1998, por la que se deroga la limitación del contenido de azufre del carbón importado para centrales térmicas. • Resolución de 23 de enero de 2002, de la Secretaría General Técnica, por la que se dispone la publicación de la relación de autoridades competentes y organismos encargados de realizar determinadas acti vidades y funciones para la aplicación de la Directi va 98/82/CE sobre e valuación y gestión de la calidad del aire ambiente. • Real Decreto 1073/2002, de 18 de octubre, sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente en relación con el dióxido de azuf re, dióxido de nitrógeno, óxidos de nitrógeno, partículas, plomo, benceno y monóxido de carbono.


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• Real Decreto 117/2003, de 31 de enero, sobre limitación de emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes en determinadas actividades. • Resolución de 11 de septiembre de 2003, de la Secretaría General de Medio Ambiente, por la que se dispone la publicación del Acuerdo de 25 de julio de 2003, del Consejo de Ministros, por el que se aprueba el Programa Nacional de Reducción Progresi va de Emisiones Nacionales de Dióxido de Azufre (SO 2), Óxidos de Nitrógeno (NO X), Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) y Amoníaco (NH3). • Real Decreto 1796/2003, de 26 de diciembre, relativo al ozono en el aire ambiente. • Real Decreto 430/2004, de 12 de marzo, por el que se establecen nuevas normas sobre limitación de emisiones a la atmósfera de determin ados agentes contaminantes procedentes de grandes instalaciones de c ombustión, y se fijan ciertas condiciones para el control de las emisiones a la atmósfera de las refinerías de petróleo. • Real Decreto Ley 5/2004, de 27 de agosto, por el que se regula el régimen del comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero. • Real Decreto 1866/2004, de 6 de septiembre, por el que se aprueb a el Plan Nacional de Asignación de Derechos de Emisión, 2005-2007. • Resolución de 7 de septiembre de 2004, de la Secretaría General para la Prevención de la Contaminación y del Cambio Climático, por la que se da publicidad al listado provisional de instalaciones incluidas en el á mbito de aplicación del Real Decreto Le y 5/2004, de 27 de agosto, por el que se regula el régimen de comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero. • Resolución de 26 de enero de 2005, de la Subsecretaría, por la que se dispone la publicación del Acuerdo del Consejo de Ministros, de 21 de enero de 2005, por el que se aprueba la asignación individual de derechos de emisión a las instalaciones incluidas en el ámbito de aplicació n del Real Decreto Ley 5/2004, de 27 de agosto, por el que se regula el régimen del comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero. • Instrumento de Ratif icación del Protocolo de K yoto al Con venio Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, hecho en Kyoto el 11 de diciembre de 1997. • Ley 1/2005, por la que se regula el régimen del comercio de der echos de emisión de gases de efecto invernadero. • Real Decreto 1264/2005, de 21 de octubre, por el que se regula la organización y funcionamiento del Registro Nacional de Derechos de Em isión. • Resolución de 21 de octubre de 2005, de la Secretaría General p ara la Prevención de la Contaminación y del Cambio Climático,por la que se da publicidad al Acuerdo de Consejo de Ministros, de 19 de no viembre de 2004, por el que se encomienda la lle vanza del Registro Nacional de Derechos de Emisión a la Sociedad de Gestión de los Sistemas de R egistro, Compensación y Liquidación de Valores, S.A. • Real Decreto 1315/2005, de 4 de noviembre, por el que se establecen las bases de los sistemas de seguimiento y verificación de emisiones de gases


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de efecto invernadero en las instalaciones incluidas en el ámbi to de aplicación de la Le y 1/2005, de 9 de marzo, por la que se re gula el r égimen del comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero. • Orden MAM/1445/2006, de 9 de mayo, sobre tarifas del Registro Nacional de Derechos de Emisión. • Real Decreto 777/2006, de 23 de junio, por el que se modifica el Real Decreto 1866/2004, de 6 de septiembre, por el que se aprueba el Plan Nacional de Asignación de Derechos de Emisión, 2005-2007. E.1.1. DESARROLLO DE LA LEY 38/1972, DE 22 DE DICIEMBRE, DE PROTECCIÓN DEL AMBIENTE ATMOSFÉRICO Decreto 833/1975 Deben tenerse en cuenta también las siguientes disposiciones: • Orden de 18 de octubre de 1976, sobre prevención y corrección de la contaminación industrial de la atmósfera. (Desarrolla el RD 833/1975.) • Real Decreto 547/1979, de 20 de febrero, sobre modificación del Anexo IV del Decreto 833/1975 de 6 de febrero por el que se desarroll a la Ley 38/1972 de Protección del Ambiente Atmosférico. • Real Decreto 1613/1985, de 1 de agosto, por el que se modif ica parcialmente el Decreto 833/1975, de 6 de febrero, y se establecen nue vas normas de calidad del aire en lo referente a contaminación por dió xido de azufre y partículas. • Real Decreto 1154/1986, de 11 de abril, sobre declaración por el Gobierno de zonas de atmósfera contaminada, modificando parcialmente el RD 1613/1985, de 1 de agosto. • Real Decreto 1321/1992, de 30 de octubre, por el que se modifica parcialmente el Real Decreto 1613/1985, de 1 de agosto, y se establecen nuevas normas de calidad del aire en lo referente a la contaminación por dióxido de azufre y partículas. • Real Decreto 717/1987, de 27 de mayo, por el que se modif ica parcialmente el Decreto 833/1975, de 6 de febrero, y se establecen nue vas normas de calidad del aire en lo referente a contaminación por dióxido de nitrógeno y plomo. E.1.2. CONTAMINACIÓN PRODUCIDA POR VEHÍCULOS DE MOTOR Decreto 3025/1974 Existen, además, las siguientes disposiciones: • Decreto 2204/1975, sobre características, calidades y condiciones de empleo de carburantes y combustibles.


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• Orden de 9 de diciembre de 1975 para aplicación del Decreto 3025/1974, de 9 de agosto, sobre limitación de la contaminación atmosférica producida por los vehículos automóviles. • Orden de 18 de octubre de 1976 sobre prevención y corrección de la contaminación industrial de la atmósfera. • Real Decreto 284/1985, de 20 de febrero, que modifica especificaciones para las gasolinas de automoción. • Real Decreto 2616/1985, de 9 de octubre, sobre homologación de vehículos automóviles de motor, en lo que se ref iere a su emisión de g ases contaminantes. • Reglamento n.º 15, sobre prescripciones uniformes relativas a la homologación de v ehículos equipados con un motor de encendido por chi spa o de un motor de encendido por compresión en lo que se ref iere a la emisión de gases contaminantes por el método de la medida de la potencia de los motores de encendido por chispa, método de medida del consum o de combustible de los vehículos, anejo al acuerdo de Ginebra de 20 de marzo de 1958, relativo al cumplimiento de condiciones uniformes de homologación y reconocimiento recíproco de la homolog ación de equip os y piezas de vehículos de motor. Denunciado por España en 1990. • Real Decreto 2028/1986, de 6 de junio, sobre normas para aplicac ión de directivas comunitarias relativas a la homologación de tipos de vehículos, remolques, semirremolques y sus partes y piezas. • Real Decreto 2482/1986, de 25 de septiembre, por el que se modif ica el Decreto 2204/1975, de 23 de agosto, y se fijan especificaciones de gasolinas, gasóleos y fuelóleos en concordancia con las de la CEE. • Real Decreto 1485/1987, de 4 de diciembre, por el que se modifica el Real Decreto 2482/1986, de 25 de septiembre, que fija especificaciones de gasolinas, gasóleos y fuelóleos en concordancia con las de CEE. • Real Decreto 1513/1988, de 9 de diciembre, por el que se establecen nuevos contenidos máximos de plomo en gasolinas. • Orden de 3 de septiembre de 1990, sobre el cumplimiento de la Directiva 88/76/CEE sobre emisiones de gases de escape procedentes de vehículos automóviles. • Reglamento n.º 24, sobre prescripciones uniformes relativas a la homologación de vehículos equipados con motor diesel en lo que se ref iere a las emisiones contaminantes por el motor anejo al acuerdo de Ginebr a de 20 de marzo de 1958, relativo a la adopción de condiciones uniformes de homologación de equipos y piezas de vehículos de motor. • Reglamento n.º 83, sobre reglas uniformes para homologación de vehículos respecto a la emisión de contaminantes g aseosos por el moto r y de condiciones de combustible del motor, anejo al acuerdo de Ginebra de 20 de marzo de 1958, relativo al cumplimiento de condiciones uniformes de homologación y reconocimiento recíproco de la homolog ación de e quipos y piezas de vehículos de motor. • Orden de 16 de octubre de 1992, sobre el cumplimiento de la Dir ectiva 91/441/CEE, sobre emisiones de gases de escape procedentes de v ehículos automóviles.


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• Orden de 19 de abril de 1993, por la que se derog an los puntos 1, 3 y 4 del apartado 1 de la Orden de 9 de diciembre de 1975, modificados por la Orden de 10 de julio de 1989, sobre precintado de la bomba de inyección. • Orden de 24 de abril de 1996, que actualiza los Anexos I y II d e las normas para la aplicación de directivas comunitarias relativas a la homologación de tipos de vehículos, remolques, semirremolques y sus partes y piezas, aprobadas por Real Decreto 2028/1986, de 6 de junio. • Real Decreto 2102/96, de 20 de septiembre, sobre el control de emisiones de compuestos or gánicos volátiles (COV) resultantes de almacena miento y distribución de gasolina desde las terminales a las estaciones de servicio. • Orden de 15 de abril de 1998, por la que se regula el control metrológico del Estado sobre los instrumentos destinados a medir las emisiones de los gases de escape de los vehículos equipados con motores de encendido por chispa (gasolina). • Orden de 18 de marzo de 1999 por la que se regula el control metrológico del Estado sobre los instrumentos destinados a medir la opacidad y determinar el coeficiente de absorción luminosa de los g ases de escape de los vehículos equipados con motores de encendido por compresión (di esel). • Real Decreto 1728/1999, de 12 de noviembre, por el que se fijan las especificaciones de los gasóleos de automoción y de las gasolinas. • Real Decreto 403/2000, de 24 de marzo, por el que se prohíbe la comercialización de gasolinas con plomo. • Real Decreto 837/2002, de 2 de agosto, por el que se re gula la i nformación relativa al consumo de comb ustible y a las emisiones de CO 2 de los turismos nuevos que se pongan a la venta o se ofrezcan en arrendamiento financiero en territorio español. • Orden CTE/3216/2002, de 12 de diciembre, por la que se dictan no rmas para el cumplimiento de la Decisión 1753/2000/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 22 de junio de 2000, que establece un plan de seguimiento de la media de las emisiones específ icas de CO 2 de los turismos nuevos matriculados. • Real Decreto 1437/2002, de 27 de diciembre, por el que se adecua n las cisternas de gasolina al Real Decreto 2102/1996, de 20 de septiembre, sobre control de emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV). • Orden PRE/29/2004, de 15 de enero, por la que se modifica el Anexo III del Real Decreto 837/2002, de 2 de agosto, por el que se re gula la información relativa al consumo de comb ustible y a las emisiones de CO2 de los turismos nue vos que se pong an a la v enta o se ofrezcan en a rrendamiento financiero en territorio español. E.1.3. OTRAS DISPOSICIONES • Decreto 795/1975, de 20 de marzo, por el que se desarrolla el Artículo 11 de la Ley de Protección del Ambiente Atmosférico (ayudas a las medidas correctoras de contaminación atmosférica).


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E.2.1. REGLAMENTO DEL DOMINIO PÚBLICO HIDRÁULICO Real Decreto 849/1986 Deben tenerse en cuenta también las siguientes disposiciones: • Real Decreto 1315/1992, de 30 de octubre, por el que se modifica parcialmente el Reglamento del Dominio Público Hidráulico, que desarrolla los Títulos preliminar, I, IV, V, VI y VII de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas, aprobado por el Real Decreto 849/1986, de 11 de abril. • Real Decreto 419/1993, de 26 de Marzo, por el que se actualiza el importe de las sanciones establecidas en el artículo 109 de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas, y se modif ican determinados artículos del Re glamento del Dominio Público Hidráulico, aprobado por el Real Decre to 849/1986, de 11 de abril. • Real Decreto 606/2003, de 23 de mayo, por el que se modif ica el Real Decreto 849/1986, de 11 de abril, por el que se aprueba el Re glamento del Dominio Público Hidráulico, que desarrolla los Títulos preliminar, I, IV, V, VI y VIII de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas. E.2.2. REGLAMENTO DE LA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA DEL AGUA Y DE LA PLANIFICACIÓN HIDROLÓGICA Real Decreto 927/1988 Deben tenerse en cuenta también las siguientes disposiciones: • Orden de 24 de septiembre de 1992,por la que se aprueban las instrucciones y recomendaciones técnicas complementarias para la elaborac ión de los planes hidrológicos de cuencas intercomunitarias. • Real Decreto 1541/1994, de 8 de julio, por el que se modif ica el Anexo número 1 del Reglamento de la Administración Pública del Agua y de la Planificación Hidrológica, aprobado por el Real Decreto 927/1988, de 29 de julio. • Ley 10/2001, de 5 de julio, del Plan Hidrológico Nacional. • Real Decreto-Ley 2/2004, de 18 de junio, por el que se modif ica la Ley 10/2001, de 5 de julio, del Plan Hidrológico Nacional. • Ley 11/2005, de 22 de junio, por la que se modifica la Ley 10/2001, de 5 de julio, del Plan Hidrológico Nacional. E.2.3. OTRAS DISPOSICIONES • Real Decreto 2473/1985, de 27 de diciembre, por el que se aprueba la tabla de vigencia a que se refiere el apartado 3 de la Disposición Transitoria de la Ley 29/1985, de 2 de agosto, de Aguas. • Orden MAM/985/2006, de 23 de marzo, por la que se desarrolla el régimen jurídico de las entidades colaboradoras de la administració n hidráu-


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lica en materia de control y vigilancia de calidad de las aguasy de gestión de los vertidos al dominio público hidráulico. E.2.4. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS En lo que se refiere a contaminación del agua, deben considerarse, además, las siguientes disposiciones: • Orden de 4 de julio de 1958, sobre vertimiento de aguas residuales procedentes de las fábricas almazaras. • Resolución de 23 de abril de 1969,por la que se aprueban las normas provisionales para el proyecto y ejecución de instalaciones depuradoras y de vertido de aguas residuales al mar en las costas españolas. • Orden de 4 de marzo de 1976, conteniendo normas para ejecución del Convenio Internacional sobre responsabilidad civil por contaminación de hidrocarburos. • Orden de 30 de diciembre de 1977, sobre descarga de hidrocarburos desde buques. • Orden de 14 de abril de 1980, sobre medidas para corregir la contaminación en las aguas. • Orden de 26 de marzo de 1985, sobre prohibición del transporte de hidrocarburos u otras sustancias inflamables para el medio marino. • Orden de 13 de marzo de 1989 por la que se incluye en la de 12 de noviembre de 1987 la normativa aplicable a nuevas sustancias nocivas o peligrosas que puedan formar parte de determinados vertidos de aguas residuales. • Real Decreto-Ley 11/1995, de 28 de diciembre, por el que se esta blecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas. • Resolución de 28 de abril de 1995, de la Secretaría de Estado d e Medio Ambiente y Vivienda, por la que se dispone la publicación del Acuerdo del Consejo de Ministros de 17 de febrero de 1995, por el que se aprueba el Plan Nacional de Saneamiento y Depuración de Aguas Residuales. • Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias. • Real Decreto 509/1996, de 15 de marzo, de desarrollo del Real De cretoLey 11/1995, de 28 de diciembre, por el que se establecen las nor mas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas. • Real Decreto 2116/1998, de 2 de octubre, por el que se modif ica el Real Decreto 509/1996, de 15 de marzo, de desarrollo del Real Decreto- Ley 11/1995, de 28 de diciembre, por el que se establecen las normas aplicables al tratamiento de las aguas residuales urbanas. • Resolución de 14 de junio de 2001, de la Secretaría General de Medio Ambiente, por la que se dispone la publicación del Acuerdo de Co nsejo de Ministros, de 1 de junio de 2001, por el que se aprueba el Plan Nacional de Lodos de Depuradoras de Aguas Residuales 2001-2006.


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• Orden FOM/1144/2003, de 28 de abril, por la que se regulan los equipos de seguridad, salvamento, contra incendios, navegación y prevención de vertidos por aguas sucias, que deben llevar a bordo las embarcaciones de recreo. • Real Decreto 1892/2004, de 10 de septiembre, por el que se dicta n normas para la ejecución del Con venio Internacional sobre la respo nsabilidad civil derivada de daños debidos a la contaminación de las a guas del mar por hidrocarburos. • Real Decreto 253/2004, de 13 de febrero, por el que se establece n medidas de prevención y lucha contra la contaminación en las operac iones de carga, descarga y manipulación de hidrocarburos en el ámbito marítimo y portuario. E.3.1. REGLAMENTO GENERAL PARA EL DESARROLLO Y EJECUCIÓN DE LA LEY DE COSTAS Real Decreto 1471/1989 Debe tenerse en cuenta también la siguiente disposición: • Real Decreto 1112/1992, de 18 de septiembre, por el que se modifica parcialmente el Reglamento General para el desarrollo y ejecución de la Ley 22/1988, de 28 de julio, de Costas, aprobado por el Real Decreto 1471/1989, de 1 de diciembre. E.4. LEY DE RESIDUOS Ley 10/1998 Además de las disposiciones incluidas en el cuadro, existen otra serie de disposiciones, la mayoría transposiciones de directivas europeas, que afectan a los residuos, como por ejemplo:

Residuos sólidos urbanos • Ley 42/1975, de 19 de no viembre, sobre recogida y tratamiento de los desechos y residuos sólidos urbanos. • Real Decreto Legislativo 1163/1986, de 13 de junio, por el que se modifica la Ley 42/1975, de 19 de no viembre, sobre recogida y tratamien to de los desechos y residuos sólidos urbanos.

Aceites usados • Orden de 28 de febrero de 1989, por la que se regula la gestión de aceites usados. • Orden de 13 de junio de 1990, por la que se modifica el apartado decimosexto, 2, y el Anexo II de la Orden de 28 de febrero de 1989, por la que se regula la gestión de aceites usados.


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• Real Decreto 438/1994, de 11 de marzo, por el que se regulan las instalaciones de recepción de residuos oleosos procedentes de los b uques, en cumplimiento del Convenio Internacional «MARPOL 73/78».

Dióxido de titanio • Orden de 28 de julio de 1989, sobre prevención de la contaminación producida por los residuos procedentes de la industria del dióxido de titanio. • Orden de 18 de abril de 1991, por la que se dan normas para red ucir la contaminación producida por los residuos procedentes de las ind ustrias del dióxido de titanio.

PCB y PCT • Orden de 14 de abril de 1989, por la que se re gula la gestión d e los residuos policlorobifenilos y policloroterfenilos. E.5. LEGISLACIÓN SOBRE VERTIDOS • Orden de 1 de junio de 1963, por la que se establecen las normas que han de seguirse para evitar la contaminación de las aguas del mar p or hidrocarburos. • Orden de 24 de septiembre de 1963, por la que se dictan normas sobre prohibición de descarga al mar de residuos de limpieza de los t anques de combustible de los buques. • Orden de 27 de mayo de 1967, por la que se dictan normas sobre prohibición de vertidos al mar de productos petrolíferos o residuos contaminados procedentes de fábricas o industrias de todas clases. • Orden de 21 de agosto de 1967, por la que se establecen medidas para evitar la contaminación de agua y playas por accidentes en los terminales de tuberías de carga y descarga de productos petrolíferos. • Orden de 28 de julio de 1969, sobre el establecimiento de medid as para combatir los derrames de hidrocarburos. • Orden de 29 de julio de 1969, por la que se establecen los disp ositivos mecánicos para la recogida de hidrocarb uros a determinados b uques y empresas. • Orden de 27 de mayo de 1971, sobre medidas para combatir la con taminación del mar. • Orden de 26 de mayo de 1976, sobre prevención de la contaminación marina provocada por vertidos desde buques y aeronaves. • Ley 21/77, de 9 abril, sobre aplicación de sanciones en casos de contaminación marina provocada por vertidos desde buques y aeronaves. • Orden de 29 de abril de 1977, por la que se aprueba la Instrucción para el vertido al mar, desde tierra, de aguas residuales a través de emisarios submarinos.


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• Orden de 30 de diciembre de 1977, sobre descarga de hidrocarburos desde buques. • Orden de 23 de diciembre de 1986, por la que se dictan normas complementarias en relación con las autorizaciones de vertidos de aguas residuales. • Orden de 16 de julio de 1987, por la que se regulan las empresas colaboradoras de los organismos de cuenca en materia de control de vertidos de aguas residuales. • Orden de 12 de noviembre de 1987, por la que se dan normas sobr e emisión, objetivos de calidad y métodos de emisión de referencia re lativos a determinadas sustancias noci vas o peligrosas contenidas en los vertidos de aguas residuales. • Real Decreto 258/1989, de 10 de marzo, de normas generales sobre vertidos de sustancias peligrosas desde tierra al mar. • Orden de 13 de marzo de 1989, por la que se incluye en la de 12 de noviembre de 1987 la normativa aplicable a nuevas sustancias nocivas o peligrosas que pueden formar parte de determinados vertidos de aguas residuales. • Orden de 31 de octubre de 1989, sobre normas de emisión, objetivos de calidad, métodos de medida de referencia y procedimiento de cont rol relativos a determinadas sustancias peligrosas contenidas en los vertidos desde tierra al mar. • Orden de 27 de febrero de 1991, por la que se modif ica el Anejo V de la de 12 de no viembre de 1987, relativa a normas de emisión, objetivos de calidad y métodos de medición de referencia, para vertidos de determinadas sustancias peligrosas, en especial los correspondientes a hexaclorociclohexano. • Orden de 9 de mayo de 1991, por la que se modifica el Anejo V de la Orden de 31 de octubre de 1989, por la que se establecen normas de emisión, objetivos de calidad, métodos de medida de referencia y pro cedimientos de control relati vos a determinadas sustancias peligros as contenidas en los vertidos desde tierra al mar. • Orden de 28 de junio de 1991, por la que se amplía el ámbito de aplicación de la Orden de 12 de noviembre de 1987 a cuatro sustancias nocivas o peligrosas que pueden formar parte de determinados vertidos. • Orden de 28 de octubre de 1992, por la que se amplía el ámbito de aplicación de la Orden de 31 de octubre de 1989 a cuatro nuevas sustancias peligrosas que pueden formar parte de determinados vertidos al mar. • Orden de 13 de julio de 1993, por la que se aprueba la Instrucción para el proyecto de conducciones de vertidos desde tierra al mar. • Real Decreto 484/1995, de 7 de abril, sobre medidas de regularización y control de vertidos. • Real Decreto 1381/2002, de 20 de diciembre, sobre instalaciones portuarias de recepción de desechos generados por los buques y residuos de carga. • Orden FOM/1144/2003, de 28 de abril, por la que se regulan los equipos de seguridad, salvamento, contra incendios, navegación y prevención de vertidos por aguas sucias, que deben llevar a bordo las embarcaciones de recreo.


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• Orden FOM/1076/2006, de 29 de marzo, por la que se modif ica la Orden FOM/1144/2003, de 28 de abril, por la que se regulan los equipos de seguridad, salvamento, contra incendios, navegación y prevención de vertidos por aguas sucias, que deben llevar a bordo las embarcaciones de recreo. E.6.1. LEGISLACIÓN SOBRE RUIDO La legislación existente sobre ruido se refiere principalmente al nivel sonoro emitido por máquinas y aparatos, y suele responder a la transposición de directivas europeas. Entre otras se pueden citar las siguientes: • Decreto 2107/1968, de 16 de agosto, sobre el Régimen de poblacio nes con altos ni veles de contaminación atmosférica o de perturbacio nes por ruido o vibraciones. • Real Decreto 1909/1981, de 24 de julio, por el que se aprueba la Norma Básica de la Edif icación NBE-CA 81 sobre condiciones acústicas en los edificios. • Real Decreto 2028/1986, de 6 de junio, por el que se dictan norm as para la aplicación de determinadas directivas de la CEE relativas a la homologación de tipos de v ehículos automóviles, remolques y semirremol ques, así como de partes y piezas de dichos vehículos. • Real Decreto 245/1989, de 27 de febrero, sobre determinación y l imitación de la potencia acústica admisible de determinado material y maquinaria de obra. • Orden de 17 de noviembre de 1989, por la que se modifica el Anexo I del Real Decreto 245/1989, de 27 de febrero, sobre determinación y li mitación de la potencia acústica admisible de determinado material y maquinaria de obra. • Orden de 18 de julio de 1991, por la que se modifica el Anexo I del Real Decreto 245/1989, de 27 de febrero, sobre determinación y limitación de la potencia acústica admisible de determinado material y maquin aria de obra. • Real Decreto 1422/1992, de 27 de noviembre, sobre limitación del uso de aviones de reacción subsónicos civiles. • Real Decreto 213/1992, de 6 de marzo, por el que se regulan las especificaciones sobre el ruido en el etiquetado. • Real Decreto 325/1995, de 3 de marzo, por el que se modifica el Real Decreto 1422/1992, de 27 de noviembre, sobre limitación del uso de aviones de reacción subsónicos civiles. • Real Decreto 212/2002, de 22 de febrero, por el que se re gulan las emisiones sonoras en el entorno debidas a determinadas máquinas de uso al aire libre. • Real Decreto 1257/2003, de 3 de octubre, por el que se regulan los procedimientos para la introducción de restricciones operati vas rela cionadas con el ruido en aeropuertos.


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• Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido. • Orden FOM/926/2005, de 21 de marzo, por la que se regula la revisión de las huellas de ruido de los aeropuertos de interés general. • Real Decreto 1513/2005, de 16 de diciembre, por el que se desarr olla la Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido, en lo referente a la e valuación y gestión del ruido ambiental. • Real Decreto 524/2006, de 28 de abril, por el que se modifica el Real Decreto 212/2002, de 22 de febrero, por el que se regulan las emisiones sonoras en el entorno debidas a determinadas máquinas de uso al a ire libre. E.6.2. LEGISLACIÓN SOBRE ACTIVIDADES MOLESTAS • Real Decreto 2414/1961, de 30 de no viembre, por el que se aprueb a el Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligro sas. • Orden de 15 de marzo de 1963, por la que se dan instrucciones p ara la aplicación del Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas. • Decreto 2183/1968, de 16 de agosto, por el que se regula la aplicación del Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas de 30 de noviembre de 1961 en las zonas de dominio público y sobre actividades ejecutables directamente por órganos oficiales. E.6.3. CONTAMINACIÓN DE SUELOS A pesar de no e xistir legislación específica, si que se ha aprob ado un Plan Nacional de Recuperación de Suelos Contaminados (1995-2000). • Resolución de 28 de abril de 1995, de la Secretaría de Estado d e Medio Ambiente y Vivienda, por la que se dispone la publicación del ac uerdo del Consejo de Ministros de 17 de febrero de 1995, por el que se aprueba el Plan Nacional de Recuperación de Suelos Contaminados. • Real Decreto 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades potencialmente contaminantes del suelo y los cri terios y estándares para la declaración de suelos contaminados.

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119 www.cepis.org.pe/es www/to xicolo/basesfac.html.: Presenta v arios enlaces a otras bases de datos. 120 Storch de Gracia, J.M. Seguridad Industrial y Gestión de la Empresa. (Ponencia presentada en la XXIV Bienal de la Real Sociedad de Química. Ma rbella 1992). Editada por BEQUINOR. 121 API: Guía de práctica recomendada API-750: Gestión de riesgos en procesos. 10 Edición inglesa. Enero 1990. Versión española (BEQ UINOR. Alcalá, 119, 41 Izda. 28009 Madrid). 1997. Contenido: SECCIÓN 1 - GENERAL 1.1. Propósito 1.2. Objetivo, sistemas y principios de gestión 1.3. Alcance 1.4. Definiciones 1.5. Publicaciones de referencia SECCIÓN 2 - INFORMACIÓN PARA LA SEGURIDAD DE PROCESOS 2.1. General 2.2. Información para el diseño de procesos 2.3. Información para el diseño mecánico 2.4. Conocimiento operativo SECCIÓN 3 - ANÁLISIS DE LOS RIESGOS DE PROCESO 3.1. Aplicación 3.2. Metodología 3.3. Análisis inicial 3.4. Análisis periódicos 3.5. Equipo de análisis 3.6. Informe del análisis SECCIÓN 4 - GESTIÓN DE LAS MODIFICACIONES 4.1. General 4.2. Tipos de modificaciones 4.3. Gestión de modificaciones SECCIÓN 5 - PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS 5.1. Contenido de los procedimientos operativos 5.2. Cumplimiento de los procedimientos operativos 5.3. Revisión periódica SECCIÓN 6 - PRÁCTICAS DE TRABAJO SEGURO 6.1. General 6.2. Ejecución segura de actividades de trabajo 6.3. Control de materiales SECCIÓN 7 - ENTRENAMIENTO 7.1. General 7.2. Entrenamiento inicial 7.3. Entrenamiento periódico


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BIBLIOGRAFÍA

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7.4. Comunicación de cambios 7.5. Cualificación de los instructores 7.6. Documentación SECCIÓN 8 - ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD E INTEGRIDAD MECÁNICA DEL EQUIPO CRÍTICO 8.1. General 8.2. Fabricación 8.3. Instalación 8.4. Sistemas de mantenimiento 8.5. Pruebas e inspección SECCIÓN 9 - REVISIÓN DE SEGURIDAD ANTERIOR A LA PUESTA EN MARCHA SECCIÓN 10 - CONTROL Y RESPUESTA ANTE EMERGENCIAS 10.1. Plan de acción de emergencia 10.2. Centro de control de emergencia 10.3. Notificaciones de emergencia SECCIÓN 11 - INVESTIGACIÓN DE LOS INCIDENTES RELACIONADOS CON PROCESOS 11.1. General 11.2. Investigación 11.3. Seguimiento SECCIÓN 12 - AUDITORÍA DE LOS SISTEMAS PARA GESTIÓN DE LOS RIESGOS EN EL PROCESO 12.1. General 12.2. Informes de auditoría SECCIÓN 13 - REFERENCIAS APÉNDICE A - APLICACIÓN DE LA PRÁCTICA RECOMENDADA API 750 PARA CINCO TONELADAS DE VAPOR EXPLOSIVO APÉNDICE B - PROCESO DE GAS NATURAL Y ALMACENAMIENTO DE LPG ASOCIADO AL MISMO APÉNDICE C - ÍNDICE DE RIESGOS DE LAS SUSTANCIAS TABLA C-1 Lista ilustrativa de las sustancias y valores correspondientes de las SHI

122 Kerridge, A.E. «Safety management: a project manager’ s role». Hydroc. Pr oc. Oct. 1994 Pag. 53. 123 Burriel, G.: Sistema de gestión de riesgos laborales e indust riales. Ed.: Fund. MAPFRE, Madrid 1997. 124 Perry, R.H. y Green, D.W.: Perry’s chemical engineer’s handbook 70 edición. Mc. Graw-Hill. N. York. 1997.


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125 Videos Desastre (30 min de duración) y Aprender (45 min de duración) sobre el accidente de la plataforma petrolífera Piper alpha. 126 Bestratén, M.: NTP 30 Permisos de tr abajos especiales y NTP 562 Sistemas de gestión preventiva: autorización de trabajos especiales; INSHT (instituto nacional de seguridad e higiene en el trabajo. 127 Varios autores. Manual de pr ocedimientos de pr evención de riesgos labor ales. Guía de elabaroción. INSHT. Barcelona 2003. Páginas 149-155. 128 Cullen, W.D. The public inquiry into the Piper alpha disaster . Her Majesty’s Stationery Office. Londres 1990. 129 Kletz, T. Qué falló… McGraw Hill. Madrid. 2002. 130 Santamaría, J.M. y Braña, P.A. Análisis y reducción de riesgos en la industria química. Ed. Fundación MAPFRE. 2ª Edición. Madrid 1998. 131 Storch de Gracia, J.M. Necesidad de entendimiento. Cuadernos de seguridad. Mayo 1999. Página 47. 132 Storch de Gracia, J.M. Presente, pasado y futuro de la se guridad industrial en España. Comunicación al día de la seguridad industrial. Febrero, 2004. 133 Storch de Gracia, J.M. Seguridad en industrias químicas y en ergéticas. Seguritecnia. Marzo 2005. P 60. 134 Haddad, S.G. Hazard risk assesment in urban planning. Comunicación al Seminario EIS de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) 1982. 135 Mañas Lahoz, J.L. Seguridad básica en la Industria Química y P etrolera. Editorial: ASEPEYO, Madrid 1979 136 Lees, F.P. Loss prevention in the process industries. Editorial Butterworths, Londres. 137 Enseñat de Villalonga, A. El mantenimiento y la se guridad in dustrial. Mantenimiento Mayo/Junio 1984. 138 Storch de Gracia, J.M. El mantenimiento en los almacenamient os de productos químicos peligrosos. Ingeniería Química. Sept. 1984. 139 Safety audits. Ed: Chemical Industries Association Ltd., Londres 1977 140 OM de 29.11.84 Manual de autoprotección: guía para el desarrollo del plan de emergencia contra incendio y de evacuación de locales y edificios. (B.O.E. 26.2.85) — RD 886/1988, de 15 de julio, sobre Pre vención de Accidentes Mayores en determinadas actividades industriales (B.O.E. 5.8.88) — RD 952/1990, de 29 de junio, por el que se modif ican los anexos y se completan las disposiciones del Real Decreto 886/1988, de 15 de julio, sobre Prevención de Accidentes Mayores en determinadas actividades industriales (B.O.E. 21.6.90) — Resolución de 30 de enero de 1991, de la Subsecretaría del Ministerio del Interior , por la que se publica el Acuerdo del Consejo de Ministros por el que se aprueba la Directriz Básica para la elaboración y homologación de los Planes Especiales del Sector Químico. (B.O.E. 6.2.91) 141 Storch de Gracia, J.G. Legislación y responsabilidad en la actividad industrial. Comunicación a las Primeras Jornadas de la Se guridad Industrial. Madrid 30.5.85 Publicada por BEQUINOR. 142 Mira, F. La gerencia de riesgos en la empresa industrial. Ingeniería Química. Sept. 1985 pág. 67.


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143 De la Gándara, J. Breve análisis de los principios generales de seguridad. Seguritecnia núm. 48. Febrero 1984. 144 Hughes, R. Comunicación a la Comisión de Se guridad Técnica Industrial de FEIQUE 13.3.86. 145 Storch de Gracia, J.M. Empresas de Ingeniería: alcance, justificación y proposición de sus servicios. Ingeniería Química. Enero 1976. 146 Román Fernández, S. Directriz básica del riesgo químico: aspectos básicos para la planificación de emer gencia e xterior en el sector químico. Ingeniería Química, Enero 1992. 147 Tost, S. Comparación entre los análisis cuantitativos de riesgos en los campos nuclear y químico. Ingeniería Química. Junio 1991. 148 Sikich, G.W. Emergency management planning handbook. McGraw-Hill. N. York 1996.


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Segunda parte ESTUDIOS PARA ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RIESGOS


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Introducción y generalidades

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Desde hace decenios se han desarrollado y utilizado métodos para análisis y evaluación de los diferentes tipos de riesgos que se deri van de distintas actividades humanas. Para afrontar, de manera objetiva, el tema presente se debe admitir una realidad: cualquier acti vidad, natural o artif icial, comporta un ries go inherente. Pongamos algunos ejemplos: a) Las piedras corren un riesgo de erosión o de ser disgre gadas por la acción del hielo. b) Las tumbas de los muertos corren riesgo ante los rateros, los arqueólogos y los terremotos. c) Los vegetales y animales corren riesgos, en su acti vidad vital, que son del 100% en lo relativo a su muerte. d) Una persona en cama corre riesgo de encharcamiento pulmonar. e) Es ridículo que un reglamento se titule: «Transporte de mercancías peligrosas por vía aérea sin riesgo». Es razonable pensar que hay riesgos ine vitables, aunque se pueda n paliar, y otros que se asumen como contrapartida a los benef icios que se obtienen de la Naturaleza y de la actividad humana. Tal enfoque es el que se da en la Tabla 1.1. «Factores que determinan la utilidad de la actividad industrial» de la referencia 1 cuando se menciona «riesgo aceptado para personas, bienes y serv icios» como un coste social de la acti vidad industrial. La misma considerac ión valdría para viajar, en cualquier medio de transporte, comer, bañarse o andar por la calle, por poner ejemplos de actividades muy habituales. Asumida de forma inteligente (ni con histeria ni con desidia) l a existencia de riesgos, es función y obligación de los profesionales implicados en la actividad (industrial en nuestro caso) actuar de las formas siguientes: a) Detectar los riesgos. b) Identificarlos en sus orígenes y consecuencias posibles y probables.


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c) Medirlos. d) Paliarlos (eliminar o atenuar) reduciendo su frecuencia (prob abilidad) y su severidad mediante la prevención en el proyecto y la operación. e) Compararlos con niveles aceptados. f) Paliar (eliminar o atenuar) sus consecuencias mediante defens a pasiva y activa. Los métodos para análisis y e valuación de riesgos son una herra mienta valiosa para abordar las acciones mencionadas de forma racional , científica y técnica. En su desarrollo deben cumplirse los siguientes obje tivos generales: a) Completitud: que no deje de considerarse ningún riesgo signif icativo ni ninguna mejora viable. Ello suele requerir el trabajo de grupos multidisciplinares. b) Complementariedad: incide en el párrafo anterior. Además, deben tenerse en cuenta, de manera coordinada, factores procedentes del equi po material (aparatos, sistemas de control, etc.) y de la intervención humana relacionada con la operación del mismo. c) Aceptabilidad: establecer si el equipo y su operación comporta n riesgos aceptables o no. En este último caso se deben plantear alternativas aceptables. d) Reducción escalonada de riesgos. Establecida la aceptación, se trata de reducir los riesgos medidos por orden de importancia y dentro d e los márgenes de viabilidad. Objetivos más concretos de los estudios de riesgo 2 son: a) Identificar y medir los riesgos que representan una instalación industrial para personas, bienes, servicios y el medio ambiente. b) Definir accidentes graves que sean posibles y con un riesgo ( probabilidad x severidad) significativo. c) Determinar el alcance, en el espacio, de los accidentes citados en b): zonas vulnerables y daños probables. d) Análisis de las causas de los accidentes. e) Discernir la aceptabilidad o no, en términos objetivos, de instalaciones y operaciones propias de la planta que se estudió, así como de su ubicación y distribución en planta. f) Definir medidas de prevención y protección (activa y pasiva) para evitar la ocurrencia y/o mitigar las consecuencias: disminución de la probabilidad y/o la severidad de los accidentes. g) Cumplir requisitos legales tendentes a los mismos objetivos. En una sección próxima se tratarán estos requisitos.


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INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES

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Es conveniente citar aquí las páginas 26-8 a 26-25 en 62 sobre análisis de la seguridad de procesos, revisión de proyectos y auditorías de seguridad.

5.1. TÉRMINOS Y SIGLAS La creación y desarrollo, relativamente recientes, así como el origen extranjero (predominantemente anglosajón) de muchas de las técnicas para análisis y evaluación de riesgo hacen que aparezcan términos y siglas que son numerosos y que pueden inducir a confusión. Por tal razón vamos a incluir aquí definiciones, términos y siglas al respecto. Proceden de distintas fuente s técnicas y legales. Se propondrán siglas en español en aquellos casos en que no se hayan impuesto en la práctica las siglas del idioma de origen. El pro pio Ministerio del Interior, a través de la Dirección General de Protección Civil, dispone de un programa informático denominado Aída que se encuentra disponible en su página web de internet y que recoge parte de la terminología aquí presentada. AA.GG. Accidentes graves. Accidente. Se engloban bajo esta denominación aquellos sucesos incontrolados en una actividad industrial capaces de producir daño. Accidente grave. Cualquier suceso, tal como una emisión en forma de fug a o vertido, incendio o explosión importantes, que sea consecuencia de un proceso no controlado durante el funcionamiento de cualquier estab lecimiento al que sea de aplicación el Real Decreto 1254/99, de 20 de julio, que suponga una situación de gra ve riesgo, inmediato o diferido, para las personas, los bienes y el medio ambiente, bien sea en el interior o exterior del establecimiento, y en el que estén implicadas una o v arias sustancias p eligrosas (Artículo 3 del RD. 1254/1999 —Seveso II—, de 20 de julio; RD 119/2005 y RD 948/2005 —Seveso III—). A efectos de la Directriz Básica de Protección Ci vil para el co ntrol y planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancias peligrosas, los accidentes se clasif ican en las cate gorías siguientes: Categoría 1: aquellos para los que se prevea, como única consecuencia, daños materiales en el establecimiento accidentado y no se pre vean daños de ningún tipo en el exterior de éste. Categoría 2: aquellos para los que se prevea, como consecuencias, posibles víctimas y daños materiales en el establecimiento, mientras que las repercusiones exteriores se limitan a daños le ves o efectos adv ersos sobre el medio ambiente en zonas limitadas. Categoría 3: aquellos para los que se prevea, como consecuencias, posibles víctimas, daños materiales gra ves o alteraciones gra ves del medio ambiente en zonas extensas y en el exterior del establecimiento.


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Accidente mayor. Cualquier suceso, tal como una emisión, fuga, vertido, incendio o explosión, que sea consecuencia de un desarrollo incont rolado de una actividad industrial, que suponga una situación de gra ve riesgo, catástrofe o calamidad pública, inmediata o diferida, para las personas, el medio ambiente y los bienes, bien sea en el interior o en el e xterior de las instalaciones, y en el que estén implicadas una o v arias sustancias pel igrosas de las contempladas en el RD 886/88 y RD 952/90. ACR. análisis cuantitativo de riesgos. En inglés HAZAN. Acreditación. Reconocimiento formal de la competencia técnica de una entidad para certificar, inspeccionar o auditar la calidad, o un laboratorio de ensayo o de calibración industrial (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Actividad industrial. Toda operación en las instalaciones industriales citadas en el ane xo I del Real Decreto 886/1988, anexo A Real Decret o 952/1990 en la que intervengan, o puedan intervenir, una o varias sustancias peligrosas en el sentido de la anterior definición, y en la que se pueda presentar riesgo de accidentes mayores. Se incluye también el t ransporte interior de las instalaciones y el almacenamiento efectuado en las condiciones indicadas en el ane xo II del Real Decreto 886/1988 y ane xo A del Real Decreto 952/1990. Acumulación de presión. Cuando una mezcla de g as combustible-aire se inflama, la llama se propaga inicialmente a una velocidad inferior a la del sonido, produciéndose una deflagración. Los productos de comb ustión resultantes ocupan un v olumen que depende básicamente de su temperat ura y que oscila entre 5 y 10 veces el volumen de la mezcla inicial de combustible y comburente. Al avanzar la llama los productos de la comb ustión actúan como un émbolo empujando los g ases no quemados acelerándolos po r delante de la misma. Al aire libre, en una zona despejada, se produce este fenómeno sin aumento considerable de presión. Por contra, si la progresión encuentra obstáculos, al aumentar la resistencia al avance, los gases no quemados se comprimen pro vocando un reca lentamiento de los mismos, y con él un incremento de velocidad de propagación de la onda de presión (que es proporcional a la raíz cuadrada de su temperatura absoluta). Esto hace aumentar progresivamente la velocidad de la llama (en consecuencia el calentamiento de los g ases) pudiendo alcanz arse una temperatura a la que se inflama la mezcla restante, produciendo una combustión extraordinariamente rápida que se propaga a velocidad superior a la del sonido, o detonación. Aunque el confinamiento de la mezcla no sea suficiente para causar una detonación, el efecto de compresión producido por los obstáculos, denominado acumulación de presión, aumenta la v elocidad de reacción y la s sobrepresiones; no en el punto de ignición, sino en la zona rodeada de obstáculos o «confinada» más alejada.


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AEGL, ERPG y TEEL. Nuevos indicadores de peligrosidad contemplados en la nueva Directriz Básica de Protección Civil, que sustituyen a los IPVS de la Directriz Básica anterior. Son criterios de vulnerabilidad. AFO. Análisis de fallos operativos. En inglés: HAZOP. Almacenamiento. La presencia real o posible de una cantidad determinada de sustancias peligrosas con fines de almacenamiento, depósito en custodia o reserva (Artículo 1.2, Directriz básica de Protección Civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes gra ves en los que intervi enen sustancias peligrosas). AR. Análisis de riesgos. Auditoría de calidad. Examen sistemático o independiente de la ef icacia del sistema de calidad o de alguna de sus partes (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Autoprotección personal. Actitudes y actuaciones, espontáneas o aprendidas, con que la población de las zonas objeto de planificación complementa o mejora la eficacia de las medidas de protección previstas en el Plan de Emergencia. Autoridad competente sustanti va. Aquella que, conforme a la le gislación aplicable al proyecto de que se trate, ha de conceder la autorización para su realización (anexo I del RD 1131/1988, de 30 de septiembre, Reglamento EIA). Autoridades competentes. Se consideran autoridades competentes a los efectos del Real Decreto 1254/1999, de 20 de julio, las que se especifican en el artículo 16 del mismo. BLEVE. Acrónimo de la e xpresión inglesa boiling liquid e xpanding vapor explosión. Estallido producido por calentamiento e xterno de un recipiente que contiene un líquido a presión, al perder resistencia mecánic a el material de la pared y estanquidad bruscamente. El estallido es particularmente violento, pues al estar el líquido interior muy sobrecalentado, se produce su ebullición a partir de la nucleación homogénea instantánea d e una gran parte del mismo. Bocanada. Se utiliza en el documento (DB) la acepción bocanada para desig nar al término anglosajón puff. Nótese que la acepción de bocanada expresa gráficamente el concepto físico que se pretende describir: «Porción de humo que se echa cuando se fuma». Bola de fuego. En la literatura anglosajona fireball. Llama de propagación por difusión, formada cuando una masa importante de combustible se enciende por contacto con llamas estacionarias contiguas. Se forma un gl obo incandescente que asciende verticalmente y que se consume con gran rapidez. Borbollón. Traducción del v ocablo anglosajón boilover. En efecto, el borbollón, definido como «erupción que hace el agua de abajo para arr iba, elevándose sobre la superficie», coincide notablemente con el fenómeno físico normalmente conocido por boilover.


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CAD. Diseño asistido por ordenador (CAD). Calibración. Conjunto de operaciones que tienen por objeto establecer la rel ación que hay, en condiciones especif icadas, entre los v alores indicados por un instrumento de medida o los valores representados por una medida material y los valores conocidos correspondientes de un mensurando. (artículo 8, Ley 21/192, de 16 de julio, de Industria.) Caracterización del riesgo. La estimación de la incidencia y gra vedad de los efectos adversos probables en una población humana o un espacio de medio ambiente, debidos a la e xposición real o pre vista a la sustancia ; puede incluir la «estimación del riesgo», es decir, la cuantificación de esa probabilidad (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Carcinogénicos. Las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan producir cáncer o aumentar su frecuencia (artículo 2 RD 363/1995, de 10 de marzo). Categorías de sustancias peligr osas. A efectos de la aplicación del RD 1254/1999, de 20 de julio, son las definidas según los criterios establecidos en la parte 2 de su anexo I. Certificación. La actividad que permite establecer la conformidad de una determinada empresa, producto, proceso o servicio con los requisito s definidos en normas o especif icaciones técnicas (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Checklist. Lista de comprobación. Chorro turbulento. La fuga inercial o chorro (en inglés jet) gaseoso, consiste en una vena de gas que se dispersa debido a su propia presión y que se produce cuando hay un derrame de gas o vapor de un depósito a presión elevada. Si el número de Re ynolds es lo suf icientemente ele vado, mayor que 25.000 referido al diámetro del orificio, se produce el chorro turbulento, de mucho mayor alcance que el laminar y, por este motivo, único considerado normalmente en el análisis de consecuencias. Comburentes. Las sustancias y preparados que, en contacto con otras sustancias, en especial con sustancias inflamables, produzcan una reacción fuertemente exotérmica (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Combustión. Se entiende en el documento de referencia (adenda 6, Resolución de 30 de enero de 1991, Directriz Básica para el Riesgo Quí mico) por tal, la oxidación por aire (comburente) rápida y muy exotérmica de materias (combustibles). Se manif iesta mediante la llama, que en los acci dentes industriales es siempre turb ulenta. Cuando la comb ustión se produ ce con aportación de combustible y comburente por separado, se producen las llamas de difusión; por el contrario, cuando se desarrollan en una mezcla ya existente de comb ustible y comb urente, se producen llamas premez cladas. A su v ez las llamas pueden ser estacionarias o progresi vas si s e desplazan en el espacio, a través de una mezcla de comb ustible-comburente existente (llama premezclada) o que se va formando (llama de difusión).


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Comercialización. El suministro o puesta a disposición de terceros del producto. A efectos del presente Re glamento (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo) la importación en el territorio aduanero de la comuni dad se considerará comercialización. Corrosivos. Las sustancias y preparados que, en contacto con tejidos vi vos puedan ejercer una acción destructi va de los mismos (artículo 2 , RD 363/1995, de 10 de marzo). Daño. La pérdida de vidas humanas, las lesiones corporales, los perjuicios materiales y el deterioro gra ve del medio ambiente, como resultado directo o indirecto, inmediato o diferido de las propiedades tóxicas, inflamables o explosivas y oxidantes de las sustancias peligrosas, y a otros efectos físicos o fisicoquímicos consecuencia del desarrollo de las acti vidades i ndustriales (Directriz Básica de Protección Civil de 19 de septiembre de 2003). Dardo de fuego. En la literatura anglosajona jet f ire. También denominado lengua de fuego. Llama estacionaria de difusión de gran longitud y poca anchura, como la producida por un soplete oxiacetilénico. Pro vocada por la ignición de chorros turbulentos. DB. «Directriz básica para la elaboración y homolog ación de los pla nes de emergencia del sector químico» (Resolución del Ministerio del I nterior 30-1-1991). DBPC. «Directriz básica de protección ci vil para el control y planif icación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sust ancias peligrosas» (Real Decreto del Ministerio del Interior 1196/2003, de 19 de septiembre). Decision tree. Árbol de decisiones. Deflagración. Combustión de llama premezclada progresiva, caracterizada por una disminución de densidad. Su propagación es subsónica. Detonación. Combustión de llama premezclada progresi va, caracterizada por un incremento de densidad. Su propagación es supersónica. DIA. Declaración de impacto ambiental. Dosis. Cantidad de una sustancia incorporada al or ganismo por cualquie r vía de exposición, normalmente referida a la unidad de masa del organismo receptor (por ejemplo, mg de sustancia/kg de peso corporal). EC projects. Engeneering and constructión pr ojects; proyectos de diseño y construcción. Efecto dominó. La concatenación de efectos causantes de riesgo que multiplica las consecuencias, debido a que los fenómenos peligrosos pueden afectar, además de los elementos vulnerables exteriores, otros recipientes, tuberías o equipos del mismo establecimiento o de otros establecimientos próximos, de tal manera que produzca una nue va fug a, incendio, reventón, estallido en ellos, que a su vez provoque nuevos fenómenos peligrosos (artículo 1.2, Directriz Básica de Protección Civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancias peligrosas).


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Efectos estocásticos. Cuando existen efectos diferidos cuya manifestación en la población afectada por una misma dosis no es determinista, presentando una cierta probabilidad de aparición, ya sea en dicha población o en sus descendientes, y no está definida la dosis umbral que los provoca, los efectos se denominan estocásticos. Pertenecen, por ejemplo, a este grupo efectos no letales, como la mutagenia por alteraciones del DNA, bien de las células germinales o de las somáticas. La alteración del DN A de l as células genéticas se puede transmitir a generaciones futuras y puede pr oducir malformaciones congénitas y abortos. A las alteraciones del DNA de las células somáticas se atribuye el inicio de los procesos inductores del cáncer (adenda 6, Resolución de 30 de enero de 1991, Directriz Básica para el Riesgo Químico). Efectos no estocásticos. Si existe una relación directa entre la dosis del tóxico incorporada y los efectos adv ersos esperados (por ejemplo, cuando se manifiestan de forma similar en todos los individuos de una población de referencia), ya sean inmediatos o diferidos, se dice que los efectos son no estocásticos. Los efectos no estocásticos suelen corresponde r a una dosis umbral, ya sea aguda o crónica, por debajo de la cual no se ha observado la manifestación del efecto. Entre ellos cabe citar los efectos letales y efectos no letales, como los de irritación y narcosis. Estos últimos, aunque intrínsecamente no son necesariamente gra ves, pueden tener importancia en las consecuencias, al disminuir la capacidad del in dividuo para actuar de forma adecuada. EIA. Evaluación de impacto ambiental. EINECS. Inventario Europeo de Sustancias Comerciales Existentes. Dicho inventario establece la lista definitiva de todas las sustancias que en principio se encontraban en el mercado comunitario al 18 de septiembre de 1981 (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Elemento vulnerable. Se entiende por elementos vulnerables las personas, el medio ambiente y los bienes, que puedan sufrir daño como consecuencia de los accidentes mayores. ELINCS. Inventario Europeo de Sustancias Químicas Notif icadas (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Ensayo. Operación consistente en el examen o comprobación, con los equipos adecuados, de una o más propiedades de un producto, proceso o servicio de acuerdo con un procedimiento especificado (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). ES. estudio de se guridad. Prescrito en la DB como parte de la infor mación a suministrar según los artículos 6 y 7 del RP AG. Véase contenido en el párrafo 3.3 de la DB. Escenario. Conjunto de circunstancias que se consideran entorno de un esta blecimiento. En la terminología empleada en esta aplicación, situación hipotética o real de un establecimiento def inida por un inventario de produc-


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tos químicos peligrosos (lista de sustancias, preparados y plagu icidas con las respectivas cantidades de cada uno de ellos), su distribución entre las diferentes instalaciones del establecimiento y , en su caso, condiciones de almacenamiento o proceso. Establecimiento. La totalidad de la zona bajo el control de un industrial en la que se encuentren sustancias peligrosas en una o v arias instala ciones, incluidas las infraestructuras o acti vidades comunes o cone xas (a rtículo 3, RD 1254/99, de 20 de julio). Estallido. De estallar: «henderse o reventar de golpe una cosa con chasquid o o estruendo». Rotura brusca de un continente a presión, causado por la presión interior y f allo de la resistencia mecánica de la en volvente, que provoca una dispersión violenta del fluido interior , una onda de presión y proyectiles. Evaluación de la exposición. Es el cálculo de las concentraciones o dosis a las cuales están o van a estar expuestas las poblaciones humanas o los compartimentos del medio ambiente, resultado de la determinación de la s emisiones, vías de transferencia y tasas de mo vimiento de una sustanci a y de su transformación o degradación (artículo 2, R. 363/1995, de 10 de marzo). Evaluación de la relación dosis (concentración)/respuesta (efecto). La estimación de la relación entre la dosis o el nivel de exposición a una sustancia y la incidencia y la gra vedad del efecto (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Explosión. Equilibrado en un tiempo muy corto de una masa de g ases en expansión contra la atmósfera que le rodea. Si la energía necesaria para la expansión de los gases procede de una reacción química, se dice que la explosión es química. Por el contrario, cuando la energía procede de alguna otra fuente, se trata de una e xplosión física. En este se gundo caso s e requiere que la materia esté conf inada, mientras que en el primero no es necesario. Explosivos. Las sustancias y preparados sólidos, líquidos, pastosos o gelatinosos, que, incluso en ausencia de oxígeno atmosférico, pueden reaccionar de forma exotérmica, con rápida formación de g ases y que, en determinadas condiciones de ensayo, detonan, deflagran rápidamente o bajo el efecto del calor, en caso de conf inamiento parcial e xplosionan (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). En el contexto del RD 1254/1999, de 20 de julio, se diferencia entre explosivos cuando se trata de: a) Una sustancia o preparado que cree riesgos de e xplosión por c hoque, fricción, fuego u otras fuentes de ignición (enunciado de riesgo R2). Una sustancia pirotécnica es una sustancia (o una mezcla de sustanc ias) destinada a producir un efecto calorífico, luminoso, sonoro, gaseoso o fumígeno, o una combinación de los mismos, gracias a reacciones quími cas exotérmicas que se automantienen, no detonantes o Una sustancia o preparado explosiva o pirotécnico contenido en objetos.


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b) Una sustancia o preparado que cree grandes riesgos de e xplosión por choque, fricción, fuego u otras fuentes de ignición (enunciado de ri esgo R3) (anexo I, parte 2, nota 2, RD 1254/1999 de 20 de julio). Extremadamente inflamables. Las sustancias y preparados líquidos que tengan un punto de ignición extremadamente bajo y un punto de ebullición bajo, y las sustancias y preparados gaseosos que, a temperatura y presión normales, sean inflamables en contacto con el aire (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). En el contexto del Real Decreto 1254/1999, de 20 de julio, se consideran sustancias extremadamente inflamables: 1) Sustancias y preparados líquidos cuyo punto de inflamación sea inferior a 0 OC cuyo punto de ebullición (o cuando se trate de una g ama de ebulliciones, el punto de eb ullición inicial) a presión normal sea inferior o igual a 35 OC (enunciado de riesgo R12, primer guión). 2) Sustancias y preparados en estado g aseoso inflamables al cont acto con el aire a temperatura y presión ambientes (enunciado de riesgo R12, segundo guión), se mantengan o no en estado g aseoso o líquido bajo presión, excluidos los g ases extremadamente inflamables licuados (i ncluido el GLP) y el gas natural contemplados en la Parte 1. 3) Sustancias y preparados en estado líquido mantenidos a una temperatura superior a su punto de eb ullición (ane xo I, parte 2, nota 3, RD 1254/1999, de 20 de julio). Fácilmente inflamables. Sustancias que cumplen: (1) Que puedan calentarse e inflamarse en el aire a temperatura ambiente sin aporte de energía. (2) Los sólidos que puedan inflamarse fácilmente tras un bre ve contacto con una fuente de inflamación y que sig an quemándose o consumiéndose un a vez retirada dicha fuente. (3) Los líquidos cuyo punto de ignición sea muy bajo, o (4) Que, en contacto con el agua o con el aire húmedo, desprendan gases extremadamente inflamables en cantidades peligrosas (artículo 2 , RD 363/1995, de 10 de marzo). Factor de visión. Fracción de la energía radiante difusa emergente de la llama que alcanza al objeto si el medio interpuesto no es participant e, y que depende solamente de la geometría del sistema formado por la llam a y el elemento vulnerable considerado. FMEA. Failure mode and effect analysis; análisis de fallos y efectos (AMFE). FTA. Fault tree analysis; análisis de árboles de fallos (AAF). Fuente: Se entiende en este documento (adenda 6, Resolución de 30 de ene ro de 1991, Directriz Básica para el Riesgo Químico) como término fuente, la tasa de emisión de sustancias a la atmósfera. FV. Factor de vulnerabilidad. HAZAN. Hazard quantitative analysis; análisis cuantitativo de riesgos (ACR).


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HAZOP. Hazard and operability review; revisión de riesgos y operabilidad (HAZOP). En español también se admite: análisis de fallos operativos (AFO). Hombre patrón. Modelo teórico de la composición, masa, forma, dimensiones y función biológica de los ór ganos del cuerpo humano tenien do en cuenta la edad, el sexo y los hábitos de vida. Homologación. Certificación por parte de una administración pública de que el prototipo de un producto cumple los requisitos técnicos re glamentarios (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). IBA. Información básica para la elaboración de planes de emergencia exterior. Prescrito en la DB como parte de la información a suministrar según los artículos del RPAG. Véase contenido en el párrafo 3.2 de la DB y, el anexo 1, de la misma. IBI. Interval between incidents (years); intervalo entre incidentes (años) (IBI). Identificación de los peligros. La identificación de los efectos indeseables que una sustancia es intrínsecamente capaz de pro vocar (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). IDLH. Immediate danger to health; límite inmediatamente peligroso para la vida y la salud (IPVS). IHI. Individual hazard index; índice individual de riesgo (número de accidentes fatales por cada 100 millones de horas de exposición) (IHI). Impacto ambiental crítico. Aquel cuya magnitud es superior al umbral aceptable. Con él se produce una pérdida permanente de la calidad de las condiciones ambientales, sin posible recuperación, incluso con la adop ción de medidas protectoras o correctoras (ane xo I RD 1131/1988, de 30 d e septiembre, Reglamento EIA). Impacto ambiental moderado. Aquel cuya recuperación no precisa prácticas protectoras intensivas, y en el que la consecución de las condic iones ambientales iniciales requiere cierto tiempo (anexo I, RD 1131/1988, de 30 de septiembre, Reglamento EIA). Impacto ambiental severo. Aquel en el que la recuperación de las condiciones del medio exige la adecuación de medidas protectoras o correcto ras, y en el que, aun con esas medidas, aquella recuperación precisa un period o de tiempo dilatado (anexo I, RD 1131/1988, de 30 de Septiembre, Reglamento EIA). Incendio de char cos. En inglés pool fire. La acepción castellana charco, corresponde a «agua detenida en un ho yo o cavidad de la tierra o del piso» y de la preposición de, «manifiesta de dónde son, vienen o salen la s cosas». Se aplica a una combustión estacionaria con llama de difusión de un líquido en un recinto descubierto de dimensiones (extensión) dadas. Índices AEGL. (acute exposure guideline levels): AEGL 1: concentración a/o por encima de la cual se predice que la pobla ción general, incluyendo individuos susceptibles pero excluyendo los hipersusceptibles, pueden experimentar una incomodidad notable. Concentracio-


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nes por debajo del AEGL 1 representan niveles de exposición que producen ligero olor, sabor u otra irritación sensorial leve. AEGL 2: concentración a/o por encima de la cual se predice que la pobla ción general, incluyendo individuos susceptibles pero excluyendo los hipersusceptibles, pueden experimentar efectos a lar go plazo serios o irreversibles o ver impedida su capacidad para escapar. Concentraciones por debajo del AEGL 2 pero por encima del AEGL1 representan niveles de exposición que pueden causar notable malestar. AEGL 3: es la máxima concentración a/o por encima de la cual se prediceque la población general, incluyendo individuos susceptibles pero excluyendo los hipersusceptibles, podrían experimentar efectos amenazantes para la vida o provocar la muerte. Las concentraciones pueden experimentar una incomodidad notable. Concentraciones por debajo del AEGL 3 pero por enc ima de AEGL2 representan niveles de exposición que pueden causar efect os a largo plazo, serios o irreversibles, o impedir la capacidad de escapar (artículo 1.2, Directriz Básica de Protección Civil para el control planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancias peligrosas). Índices ERPG. (emergency response planning guidelines): ERPG 1: es la máxima concentración en aire por debajo de la cual se cre e que casi todos los individuos pueden estar expuestos hasta una hora experimentando sólo efectos adversos ligeros y transitorios o percibiendo un olor claramente definido. ERPG 2: es la máxima concentración en aire por debajo de la cual se cre e que casi todos los indi viduos expuestos hasta una hora sin e xperimentar o desarrollar efectos serios o irreversibles o síntomas que pudieran impedir la posibilidad de llevar a cabo acciones de protección. ERPG 3: es la máxima concentración en aire por debajo de la cual se cre e que casi todos los individuos pueden estar expuestos hasta una hora sin experimentar o desarrollar efectos que amenacen su vida. No obsta nte, pueden sufrir efectos serios o irreversibles, y síntomas que impidan la posibilidad de lle var a cabo acciones de protección (artículo 1.2, Directriz Básica de Protección Civil para el control planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancias peligrosas). Índices TEEL. (temporary emergency exposure limits): TEEL 0: concentración umbral por debajo de la cual la mayor parte de la s personas no experimentarían efectos apreciables sobre la salud. TEEL 1: máxima concentración en aire por debajo de la cual se cree quecasi todos los indi viduos experimentarían efectos ligeros y trans itorios sobre la salud o percibirían un olor claramente definido.


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TEEL 2: máxima concentración en aire por debajo de la cual se cree quecasi todos los individuos podrían estar expuestos sin experimentar o desarrollar efectos sobre la salud serios o irre versibles, o síntomas q ue pudieran impedir la posibilidad de llevar a cabo acciones de protección. TEEL 3: máxima concentración en aire por debajo de la cual se cree quecasi todos los individuos podrían estar expuestos sin experimentar o desarrollar efectos amenazantes para la vida. No obstante, pueden sufrir efectos serios o irre versibles y síntomas que impidan la posibilidad de l levar a cabo acciones de protección (artículo 1.2, Directriz Básica de Protec ción Civil para el control planif icación ante el riesgo de accidentes gra ves en los que intervienen sustancias peligrosas). Industrial. Cualquier persona física o jurídica, que explote o sea titular del establecimiento o la instalación, o cualquier persona en la que se hubiera delegado, en relación con el funcionamiento técnico, un poder económico determinante (artículo 1.2, Directriz Básica de Protección Civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes gra ves en los que intervienen sustancias peligrosas). Inflamables. Sustancias y preparados líquidos cuyo punto de ignición sea bajo (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). En el conte xto del RD 1245/1999, de 20 de julio se considera: inflamables: aquellas sustancias y preparados líquidos cuyo punto de inflamación sea igual o superior a 21 OC e inferior o igual a 55 OC (enunciado de riesgo R10) y que manteng an la combustión (nota 3 de la parte 2 del anexo I RD 1254/1999, 20 de julio). Informe de seguridad. A los efectos del Real Decreto 1254/1999, de 20 de julio, se entiende por informe de se guridad el conjunto de la docu mentación definida en su artículo 9. Inspección. La actividad por la que se e xaminan diseños, productos, instalaciones, procesos productivos y servicios para v erificar el cumpl imento de los requisitos que le sean de aplicación (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Inspección y desarrollo de la producción. El desarrollo ulterior de una sustancia durante el cual se prueban sus ámbitos de aplicación, utilizando producciones piloto o ensayos de producción (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Instalación. Conjunto de máquinas, equipos, recipientes y sistemas para la fabricación, transformación, trasiego o almacenamiento de sustancia s, el local que los contiene, las dependencias necesarias para su funcio namiento y la extensión de suelo donde se ubican. Interfase. Se entiende como tal al conjunto de procedimientos y medios comunes entre los planes de emergencia interior y exterior, así como los criterios y canales de notif icación entre la instalación industrial y la Dirección del Plan de Emergencia Exterior, todo ello reglado y definido expresamente en ambos planes.


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Investigación y desarrollo científico. Las investigaciones químicas, los análisis y los experimentos científicos, efectuados bajo condiciones controladas; esta definición incluye la determinación de las propiedades int rínsecas, del rendimiento y la ef icacia, así como la in vestigación científica relacionada con el desarrollo de productos (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). IPVS. Límite inmediatamente peligroso para la vida y la salud: concentración máxima en que un indi viduo puede escapar sin síntomas gra ves ni efectos irreversibles para la salud en un plazo de 30 minutos. Se ref iere a la toma por inhalación y se expresa en ppm o en mg/m3. En inglés: IDLH. Irritantes. Las sustancias y preparados no corrosi vos que, en contacto breve, prolongado o repetido con la piel o las mucosas puedan pro vocar una reacción inflamatoria (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). IS. Informe de seguridad. Isopleta. En meteorología, dícese de las líneas que unen, sobre un mapa, puntos con un mismo v alor numérico de una magnitud determinada o q ue un fenómeno se produce en ellos con la misma frecuencia. En partic ular, se utiliza este término en le presente documento para designar a las líneas que unen puntos con la misma concentración de un determinado g as, vapor o aerosol tóxico o inflamable. Límites derivados. Las concentraciones máximas, susceptibles de medida genérica, en el agua de bebida y en el aire ambiente, para que se cumplan los límites primarios establecidos para un hombre patrón o de referencia. Límites primarios. Parámetro determinante del efecto, necesariamente expresado en dosis. Líquido muy inflamable. En el contexto del RD 1254/1999, de 20 de julio, se considera: sustancias y preparados líquidos cuyo punto de inf lamación sea inferior a 21 OC y que no sean extremadamente inflamables (enunciado de riesgo R11, segundo guión) (anexo I, parte 2, nota 3, RD 1254/1999, de 20 de julio). Líquido volátil. Se designan como tales en este documento, a los líquidos cuyo punto de ebullición normal es superior a 20 OC e inferior a 65 OC. Llamaradas: En la literatura anglosajona flash fire. Llama progresiva de difusión o premezclada con baja v elocidad de llama. No produce on da de presión. Materia. Se entiende por materia en el ámbito de la se guridad, a una mezc la homogénea de sustancias. Material radiactivo. Todo aquel que contenga sustancias que emitan radiaciones ionizantes (artículo 2 Ley 25/1964, de 29 de abril, sobre Energía Nuclear). Medidas de pr otección. Procedimientos, actuaciones, y medios pre vistos en los Planes de emer gencia Exterior con el f in de evitar o atenua r las consecuencias de los accidentes mayores, inmediatas y diferidas, para la población, el personal de los grupos de acción, las propias instalacio nes afectadas, el medio ambiente y los bienes materiales.


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Métodos. Ver los párrafos respectivos del texto que sigue. Modelo. Se entiende por tal, al procedimiento matemático que permite simular la evolución de las v ariables de estado y demás propiedades de un sistema durante el desarrollo de un fenómeno físico o químico. Mutagénicos. Las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea, puedan producir alteraciones genéticas hereditarias o aumentar su frecuencia (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Muy inflamables. En el contexto del RD 1254/1999, de 20 de julio, se considera: (I) Sustancias y preparados líquidos que puedan calentarse y llegar a inflamarse en contacto con él aire a temperatura ambiente sin n ingún tipo de energía añadida (enunciado de riesgo R17); (II) Sustancias y preparados cuyo punto de inflamación sea inferior a 55 OC y que permanezcan en estado líquido bajo presión, cuando determinadas formas de tratamien to, por ejemplo presión o temperatura elevadas, puedan crear riesgos de accidentes graves (anexo I, parte 2, nota 3, RD 1254/1999, de 20 de julio). Muy tóxicos. Las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea en muy pequeña cantidad puedan provocar efectos agudos o crónicos e incluso la muerte (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Nocivos. Las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan provocar efectos agudos o crónicos e incluso la muerte (Artículo2 R.D. 363/1995, de 10 de marzo). Norma. La especificación técnica de aplicación repetiti va o continuada cuya observancia no es oblig atoria, establecida con participación de todas las partes interesadas, que aprueba un Organismo reconocido, a nivel nacional o internacional, por su actividad normativa (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Normalización. La actividad por la que se unif ican criterios respecto a determ inadas materias y se posibilita la utilización de un lenguaje común en un campo de actividad concreto (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Notificación. A los efectos del Real Decreto 1254/1999, de 20 de julio, se entiende por notificación el conjunto de la información que los industriales de los establecimientos afectados deberán presentar a la autoridad competente, dentro de los plazos pre vistos, en cumplimiento de su artículo 6 y cuyos contenidos mínimos se definen en su anexo II. Notificación de sustancia. Acción por la cual son presentados a la autoridad competente los documentos correspondientes a la sustancia, con l a información requerida, correspondiendo la oblig ación de realizar esta notificación a: 1) El fabricante que comercialice una sustancia como tal, o incorporada a un preparado, para las sustancias fabricadas en la comunidad. 2) Para las sustancias que se introduzcan en le territorio de la comunidad, por haber sido fabricadas fuera de la misma, o por proceder de una reim-


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portación desde un país tercero: una persona física o jurídica, establecida en la comunidad, que sea responsable de la comercialización d e las sustancias como tal, o incorporada como tal, o incorporada a un preparado; o bien por la persona establecida en la comunidad que sea designada por el fabricante como su representante único, a efectos de la p resentación de la notif icación para una sustancia determinada comercia lizada como tal o incorporada a un preparado (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Organismos de control. Entidades públicas o privadas, con personalidad jurídica, que se constituyen con la finalidad de verificar el cumplimiento de carácter obligatorio de las condiciones de seguridad de productos e instalaciones industriales, establecidas por los re glamentos de se guridad industrial, mediante actividades de certif icación, ensayo, inspección o audit oría (artículo 41, RD 2200/1995, de 28 de diciembre). Peligro. La capacidad intrínseca de una sustancia peligrosa o la potenci alidad de una situación física para ocasionar daños a las personas, los bienes y el medio ambiente (artículo 3, RD1254/1999, de 20 de julio). Peligros para el medio ambiente. Las sustancias y preparados que presenten o puedan presentar un peligro inmediato o futuro para uno o más componentes del medio ambiente (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). PHA. Process hazard analysis; análisis de riesgos del proceso (ARP) PHI. Process hazard index; índice de riesgo del proceso (PHI) (IRP). PHR. Process hazard review; revisión de riesgos del proceso (RRP). Plan de emergencia exterior (PEE). Es el marco or gánico y funcional para prevenir o, en su caso, mitigar, las consecuencias de los accident es mayores contemplados en la presente Directriz, previamente analizados, clasificados y e valuados, que establece las medidas de protección más i dóneas, los recursos humanos y materiales necesarios para su aplicación , y el esquema de coordinación de las autoridades, organismos y servicios llamados a intervenir. Plan de emergencia interior (PEI) o plan de autopr otección (PA). Sistema de control y gestión de la se guridad en el desarrollo de las ac tividades corporativas. Comprende el análisis y e valuación de los riesgos, el establecimiento de objetivos de prevención, la definición de los medios corporativos, humanos y materiales necesarios para su prevención y control, la organización de éstos y los procedimientos de actuación ante emer gencias que g aranticen la evacuación y/o confinamiento e intervención inmediatas, así como su inte gración en el sistema público de protección ci vil (ar tículo 1.2, Directriz Básica de Protección Ci vil para el control y planif icación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancias peligrosas). Pluma continua. Aquellas emisiones cuya duración es tal que, con viento de velocidad baja (l m/s), se logra establecer el régimen permanente en todo el


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escenario objeto de estudio. Este tipo de emisión permite utili zar modelos continuos, a partir de fuentes puntuales, lineales o extensas. PM. Project manager; director del proyecto. Poder emisivo. Flujo de energía radiante emitido por un elemento de superf icie, que depende básicamente de la temperatura alcanzada por el mismo (ley de Stefan-Boltzamann) y de su composición y estado (emitancia). Polígono. Agrupación de plantas o subpolígonos contiguos. Polímero. Una sustancia constituida por moléculas caracterizadas por la s ecuencia de uno o v arios tipos de unidades monoméricas y que inc luye una mayoría ponderal simple de moléculas que contiene al menos tres unidades monoméricas con enlaces de covalencia con otra unidad monomérica u otro reactante como mínimo, y constituida por menos de una mayoría po nderal simple de moléculas del mismo peso molecular . Dichas moléculas deben repartirse en una distrib ución de pesos moleculares en las que las diferencias de peso molecular puedan principalmente atribuirse a diferencias en el número de unidades monoméricas. En el contexto de esta definición, se entenderá por «unidad monomérica» la forma reactada de un monómero en un polímero (artículo 2 RD 363/1995, de 10 de marzo). Política de pr evención de accidentes gra ves. En el conte xto del RD 1254/1999, de 20 de julio, se trata del «conjunto de objeti vos y principios de actuación generales, establecidos por un industrial en relaci ón con el control de los riesgos de accidentes graves», tal como se define en su artículo 7, respecto a los elementos que se contemplan en su anexo III. PPAG. Política de prevención de accidentes graves. Preparados. Las mezclas o soluciones compuestas de dos o más sustancias (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). PROBIT. (Ecuaciones y variable de probability unit) ecuaciones que esti man la severidad de daño (normalmente f allecimiento) en función de las dosis (acumuladas en un tiempo de e xposición) de determinados defecto s accidentales (concentración tóxica, radiación térmica, sobrepresión). Véase el apartado 9.2 de este libro. Producto industrial. Cualquier manufactura o producto transformado o semitransformado de carácter mueble aun cuando esté incorporado a o tro bien mueble o uno inmueble, y toda la parte que lo constituya, como materias primas, sustancias, componentes y productos semiacabados (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Productos o desechos radiacti vos. Materiales radiactivos que se forman durante el proceso de producción o utilización de combustibles nucleares o cuya radiactividad se haya originado por la exposición a las radiaciones inherentes a dicho proceso. No se incluyen en esta definición los isótopos radiactivos que fuera de una instalación nuclear hayan alcanzado la etapa final de su elaboración y puedan ya utilizarse con fines científicos, médicos, agrícolas, comerciales o industriales (artículo 2, Ley 25/1964, de 29 de abril, sobre Energía Nuclear).


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Proyectiles. Se entiende como tal cualquier fragmento sólido que proceda de las inmediaciones del punto en el que se ha producido una e xplosión y que esté dotado de gran cantidad de movimiento. En función de su origen, se divide a los proyectiles en: primarios, cuando proceden de estructuras en inmediato contacto con la masa explosiva, como en el caso de estallidos; y secundarios, cuando proceden de estructuras cercanas a la zona de la e xplosión, que han sido fracturadas por la onda de sobrepresión, como en el caso de una explosión no confinada. Proyecto. Todo documento técnico que def ine o condiciona de modo necesario, particularmente en lo que se ref iere a la localización, la realización de planes y programas, de construcciones o de otras instalaciones y obras, así como otras intervenciones en el medio natural o en el paisaje, incluidas las destinadas a la e xplotación de los recursos naturales reno vables y no renovables, y todo ello en el ámbito de las actividades recogidas en el anexo del Real Decreto Legislativo 1302/1986, de 28 de junio (anexo I, RD 1131/1988, de 30 de septiembre, Reglamento EIA). PSM. Process safety management; gestión de seguridad del proceso (GSP). PT. Project team; equipo (humano) del proyecto. QPS. Análisis ¿qué pasa si...? En Inglés: what if analysis. Radiación térmica. Ondas electromagnéticas, correspondientes a la banda de longitudes de onda entre 0,1 y 1.000 m, originada por las sustan cias a alta temperatura y en particular , por los productos de comb ustión que pueden afectar perjudicialmente a seres vivos e instalaciones a distancia. Radiaciones ionizantes. Radiaciones capaces de producir directa o indirectamente iones a su paso a través de la materia (artículo 2, Ley 25/1964, de 29 de abril, sobre Energía Nuclear). Radiosidad. Flujo de energía térmica radiante emergente por reflexión y emisión de un elemento de superf icie, abarcando el espectro de frec uencias completo y la totalidad del semiespacio frente a él. Recomendaciones para reducir el riesgo. La recomendación de medidas que permitan disminuir los riesgos para el ser humano y el medio ambiente que lleva aparejados la comercialización de la sustancia (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Regla de la suma. A efectos de la aplicación del RD 1245/1999 norma definida en la nota 4 de la parte 2 de su ane xo I que re gula la adición de sustancias peligrosas o categorías de sustancias peligrosas. Reglamento técnico. La especificación técnica relativa a productos, procesos o instalaciones industriales, establecida con carácter obligatorio a través de una disposición, para su fabricación, comercialización o utilización (artículo 8, Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria). Residuo. Cualquier sustancia u objeto perteneciente a alguna de las categorías que figuran en el anejo de la Ley 10/1998, de 21 de abril, del cual su poseedor se desprenda o del que tenga la intención u obligación de desprenderse.


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En todo caso, tendrán esta consideración los que figuren en el Catálogo Europeo de Residuos (CER), aprobado por las instituciones comunita rias (artículo 3, Ley 10/1998, de 21 de abril, de Residuos). Residuos peligr osos. Aquellos que f iguren en la lista de residuos peligrosos, aprobada en el Real Decreto 925/1997, así como los recipientes y envases que los hayan contenido. Los que hayan sido calif icados como peligr osos por la normativa comunitaria y los que pueda aprobar el Gobierno de co nformidad con lo establecido en la normati va europea o en con venios internacionales de los que España sea parte (artículo 3,Ley 10/1998, de 21 de abril, de Residuos). Reventón. De reventar: «brotar, nacer o salir con ímpetu». Rotura catastróf ica de un depósito sin presión, causado por un fallo estructural, de cimentación, etc., que provoca una fuga masiva del contenido. Riesgo. Referido a un accidente, se define como la contingencia de sus consecuencias (o daño). Tiene carácter cuantitativo, siendo su expresión más generalizada el producto de la probabilidad de ocurrencia del accidente considerado (absoluta o referida a un periodo de tiempo determinado) por las consecuencias esperadas. Tiene el sentido estadístico de una esperanza matemática cuya expresión es: Riesgo = Probabilidad de ocurrencia x Probabilidad de exposición x Severidad. Risk assesment. Evaluación de riesgos. RPAG. Reglamento para la pre vención de accidentes gra ves, RD 1254/1999; 119/2005 y 948/2005. Rugosidad. Longitud de rugosidad ficticia, atribuida a un conjunto de protuberancias, que produciría el mismo efecto de éstas sobre el perf il vertical de velocidades del viento. En ocasiones, se utiliza para simular la topografía urbana. Sensibilizantes. Las sustancias y preparados que, por inhalación o penetración cutánea, puedan ocasionar una reacción de hipersensibilidad, de forma que una exposición posterior a esa sustancia o preparado dé lug ar a efectos negativos característicos (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). SGS. Sistema de gestión de la seguridad. Sistema de gestión de la seguridad (SGS). Conjunto de la estructura or ganizativa, responsabilidades, procedimientos, prácticas y recursos qu e permiten definir y aplicar la política de prevención de accidentes graves en un establecimiento. Los elementos del sistema de gestión de la se guridad se definen en el anexo III del RD 1254/1999, de 20 de julio. SM. Safety management; gestión de la seguridad (GS). Subpolígono. Conjunto de instalaciones de una misma planta o factoría. En el contexto del RD 1254/1999, de 20 de julio, este término puede asimilarse al concepto de establecimiento definido en su artículo 3.


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Sustancias. Los elementos químicos y sus compuestos en estado natural, o los obtenidos mediante cualquier procedimiento de producción, incluidos los aditivos necesarios para conservar la estabilidad del producto y las impurezas que resulten del procedimiento utilizado, excluidos los disolventes que puedan separarse sin afectar la estabilidad ni modif icar la composición (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Sustancias peligrosas nominadas. A efectos de la aplicación del RD 1245/1999, de 20 de julio, se trata de las sustancias, mezclas o preparados enumerados en la parte I de su anexo I. Sustancias peligr osas o clasif icadas. Las sustancias, mezclas o preparados enumerados en el RD 1254/1999 de 16 de julio, por el que se aprueban medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas en los anexos I y II, y que estén presentes en forma de materia prima, productos, subproductos, residuos o pro ductos intermedios, incluidos aquellos de los que se pueda pensar justificadamente que podrían generarse en caso de accidente. Titular del proyecto o promotor. Se considera como tal tanto a la persona física o jurídica que solicita una autorización relati va a un pro yecto privado, como a la autoridad pública que toma la iniciati va respecto a l a puesta en marcha de un proyecto (anexo 1, RD 1131/1988, de 30 de septiembre , Reglamento EIA). Toxicidad. Capacidad de una sustancia para causar efectos adversos en los organismos vivos. Tóxicos. Las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea en pequeñas cantidades puedan provocar efectos agudos o crónicos e incluso la muerte (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). Tóxicos para la r eproducción. Las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea, puedan producir efectos negativos no hereditarios en la descendencia, o aumentar la frecuencia de éstos, o afectar de forma negativa a la función o a la capacidad reproductora (artículo 2, RD 363/1995, de 10 de marzo). UL. Umbrales de letalidad: intensidades de efectos (concentración, radiación térmica, sobrepresión) que corresponden a generar víctimas en un porcentaje determinado. Se distinguen UL 1%, UL 50% y UL 99% que corresp onden a los porcentajes de población presente que indican. Umbral. Valor de una magnitud física peligrosa a partir de la cual se j ustifica la aplicación de una determinada medida de protección y que sirve para definir los límites de las zonas objeto de planificación. UTM. Sistema cartográfico de coordenadas. Se trata de la proyección transversa de MERCATOR que utiliza como superficie de referencia el elipsoide internacional de HAYFORD. El eje de abscisas es la transformada d el ecuador y el de ordenadas es la transformada del meridiano central de cada huso. Las cotas vienen referidas al nivel medio del mar en Alicante.


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UVCE. Acrónimo de la expresión inglesa unconfined vapour cloud explosión. Deflagración explosiva de una nube de gas inflamable que se halla en un espacio amplio, cuya onda de presión alcanza una sobrepresión máxi ma del orden de 1 bar en la zona de ignición. Vapor licuado. Se designan como tales en este documento, a los líquidos cuyo punto de ebullición normal no es superior a 20 OC. Velocidad de combustión. Velocidad de consumo del combustible en una llama estacionaria, función de la v elocidad de las reacciones quími cas de combustión. Velocidad de llama. Velocidad de avance del frente de llama en una llama que se propaga de forma progresiva. Verificadores medioambientales. Entidades públicas o pri vadas o personas físicas, independientes de la empresa sometida a verificación, que se constituyen con la finalidad de realizar las funciones que se estable cen para ellos en el apartado B del ane xo III del Re glamento CEE 1836/93, de 29 de junio, por el que se permite que las empresas del sector industrial se adhieran con carácter voluntario a un sistema comunitario de gestión y auditoría medioambiental (artículo 49, RD 2200/1995, de 28 de diciembre). What if análisis. Análisis «que pasa si» (QPS). ZA. Zona de alerta. Zona definida de influencia (zona def inida o zona de influencia ). La zona abarcada por el radio (o envolvente en su caso) que delimita los alcances de los valores umbrales del riesgo en el caso de producirse la situación de accidente más desfavorable basándose en los Estudios de Se guridad y Análisis Cuantitativo del Riesgo (en su caso). ZI. Zona de intervención. ZS.. Zona de seguridad.

5.2. OBLIGACIONES LEGALES RELACIONADAS CON LOS ESTUDIOS DE RIESGOS A raíz de los accidentes en Seveso y Bophal se desarrolló legislación, europea y nacional, relacionada con la pre vención y actuación frente a accidentes mayores, concretamente los RD 886/88 y 952/90 63, que constituyeron el «Reglamento para prevención de accidentes mayores», más conocido en el ámbito de la seguridad industrial como «Seveso I». Tras más de diez años de experiencia en la aplicación de la Directi va 82/501/CEE, y tras el análi sis de cerca de 130 accidentes que tuvieron lug ar durante ese periodo de tiempo en la Unión Europea, la Comisión Europea consideró con veniente realizar una revisión fundamental de la Directiva, que contemplara la ampliación de su ámbito y la inclusión de algunos aspectos ausentes en la Directi va original, con el f in de mejorar la gestión de los riesgos y de los accidentes. Lo que condujo a la apro-


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bación de la Directi va 96/82/CE, del Consejo, de 9 de diciembre, relativa al control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas, que tiene como objetivo la obtención de un alto nivel de protección para las personas, los bienes y el medio ambiente ant e accidentes graves, mediante medidas orientadas tanto a su pre vención como a la limitación de sus consecuencias y que, entre otras novedades, plantea la necesidad de tener en cuenta la ubicación de las instalaciones en la planificación urbanística. Dicha Directiva se incorporó a nuestro ordenamiento jurídico mediante el Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio 64, por el que se aprobaban medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes gra ves en los q ue interv engan sustancias peligrosas. Dicho RD constituyó lo denominado en el argot de la seguridad industrial como «Seveso II». Posteriormente, el 31 de diciembre de 2003, se publicó en el Diario Oficial de la Unión Europea, la Directiva 2003/105/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 16 de diciembre de 2003, por la que se modif icaba la Directiva 96/82/CE del Consejo, de 9 de diciembre de 1996, relativa al cont rol de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas, en lo que se refiere a los siguientes aspectos 65: a) La ampliación del ámbito de aplicación, de acuerdo con las lec ciones aprendidas de algunos accidentes industriales y en los estudios sobre carcinógenos y sustancias peligrosas para el medio ambiente efe ctuados por la Comisión a instancia del Consejo. Así, el vertido de cian uro que contaminó el Danubio tras el accidente de Baia Mare, en Rumania, en enero de 2000 puso de manifiesto que algunas actividades de almacenamiento y tratamiento de la minería, en especial las instalaciones de evacuación de residuos, incluidos los diques o balsas de residuos, podían tener consecuencias medioambientales muy graves. A su vez, el accidente pirotécnico de Enschede, en Holanda, ocurrido en mayo de 2000 pus o de manifiesto que el almacenamiento y la fabricación de sustancias pirotécnicas y explosivas conllevan riesgos graves de accidentes. I gualmente, la explosión que tuvo lugar en una fábrica de fertilizantes de Toulouse, Francia, en septiembre de 2001 puso de manif iesto el peligro que supone el almacenamiento de nitrato de amonio y de abonos a bas e de nitrato de amonio, en particular de materiales desechados durant e la fabricación o de vueltos al f abricante (denominados materiales «fu era de especificación»). Todo ello condujo a la inclusión de materiale s «fuera de especificación» en la anterior legislación. b) Por otra parte, se creyó conveniente la introducción de unos p lazos mínimos para las notif icaciones y la elaboración de las políticas d e prevención de accidentes graves, los informes de seguridad y los planes de emergencia. c) Parecía razonable tener en cuenta la experiencia y los conocimientos del personal especializado del establecimiento a la hora de elabora r los pla-


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nes de emergencia. Por ello se reforzó la obligación de que todas las personas del establecimiento, así como las personas que pudiesen re sultar afectadas, debieran ser con venientemente informadas de las medid as e iniciativas en materia de seguridad. d) También se creyó conveniente la matización de algunos e xtremos de la Directiva 96/82/CE, como los relati vos al efecto dominó, al conte nido del informe de seguridad y a la ordenación territorial. e) Finalmente, se introdujo la aplicación de forma independiente de la regla sumatoria para e valuar los riesgos generales relacionados c on la toxicidad, la inflamabilidad y la ecotoxicidad, así como ciertas ac laraciones y matizaciones de algunas notas del texto. Todo ello concluyó en la normati va ho y vigente, también conocida en el ámbito que nos ocupa como «Seveso III», es decir, el ya mencionado Real Decreto 1254/1999 y el Real Decreto 948/2005, de 29 de julio, por el que se modifica al anterior, y se aprueban las medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas. En el Capítulo 4 se dio reseña de la le gislación española corre spondiente. No obstante, conviene citar aquí alguno de sus documentos para s entar criterios legales antes de abordar el estudio de los métodos disponibles para análisis y evaluación de riesgos.

5.2.1. El Reglamento para control de riesgos El vigente reglamento de aplicación, según los RD 1254/1999 y 94 8/2005, para el «control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas», recoge las líneas maestras que incluimos a continuación:

Artículo 2. Ámbito de aplicación Las disposiciones del Real Decreto que nos ocupa se aplicarán a los establecimientos en los que estén presentes sustancias peligrosas e n cantidades iguales o superiores a las especificadas en la columna 2 de las partes 1 y 2 del anexo I, con excepción de lo dispuesto en materia de planes de emergencia exterior, PEE (artículos 9 y 11) y lo pre visto en el artículo 13, cuyas disposiciones se aplicarán a los establecimientos en los que estén presen tes sustancias peligrosas en cantidades iguales o superiores a las especificadas en la columna 3 de las partes 1 y 2 del anexo I. A efectos del presente Real Decreto, se entenderá por presencia de sustancias peligrosas su presencia real oprevista en el establecimiento o la aparición de las mismas que pudieran, en su caso, generarse


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como consecuencia de la pérdida de control de un proceso indust rial químico, en cantidades iguales o superiores a los umbrales indicados en las partes 1 y 2 del anexo I.

Artículo 4. Exclusiones El presente Real Decreto no se aplicará a los siguientes supuestos: a) Los establecimientos, las instalaciones o zonas de almacenamiento militares. b) Los riesgos y accidentes ocasionados por las radiaciones ionizantes. c) El transporte de sustancias peligrosas por carretera, ferrocarril, vía navegable interior y marítima o aérea, incluidos el almacenamiento tem poral intermedio, las actividades de carga y descarga y el traslado desd e, o hacia, muelles, embarcaderos o estaciones ferro viarias de clasificación, fuera de los establecimientos a los que es de aplicación el presente Rea l Decreto. d) El transporte de sustancias peligrosas por canalizaciones, incluidas las estaciones de bombeo, situadas fuera de los establecimientos a l os que aplica el presente Real Decreto. e) Las actividades de las industrias de e xtracción dedicadas a l a exploración y explotación de minerales en minas y canteras, así como mediante perforación. f) Los vertederos de residuos. g) Los establecimientos re gulados en el Re glamento de Explosi vos, aprobado por Real Decreto 230/1998, de 16 de febrero.

Artículo 5. Obligaciones de carácter general del industrial Los industriales, a cuyas acti vidades sea de aplicación este Rea l Decreto, estarán obligados a: a) Adoptar las medidas pre vistas en el presente RD y cuantas res ulten necesarias para prevenir accidentes graves y limitar sus consecuencias para las personas, los bienes y el medio ambiente. b) Colaborar con los ór ganos competentes de las comunidades autó nomas y demostrar, en todo momento, y especialmente con motivo de los controles e inspecciones a que se ref iere el artículo 19, que han tomado todas las mediadas necesarias previstas en el presente RD. Según el Artículo 19. Inspección , los órganos competentes de las comunidades Autónomas establecerán un sistema de inspección y las medidas de con-


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trol adecuadas a cada tipo de establecimiento comprendido en el ámbito de aplicación del RD que nos ocupa. Las inspecciones posibilitarán un examen planificado y sistemático de los equipos técnicos, la organización y los modos de gestión aplicados en el establecimiento, a fin de que el industrial pueda demostrar en particular: a) Que ha tomado las medidas adecuadas, basándose en las actividades realizadas en el establecimiento, para prevenir accidentes graves. b) Que ha adoptado las medidas necesarias para limitar las conse cuencias de accidentes graves dentro y fuera del establecimiento. c) Que los datos y la información f acilitados en el informe de s eguridad o cualquier otro informe o notif icación presentados, reflejen fielmente el estado de seguridad del establecimiento. d) Que ha establecido programas e informado al personal del establecimiento sobre las medidas de protección y actuación en el caso de ac cidente. En lo referente al sistema de inspección pre visto anteriormente, el RD determina que reunirá, como mínimo, las condiciones siguientes: a) Deberá existir un programa de inspecciones para todos los est ablecimientos. Salvo que la autoridad competente haya establecido un prog rama de inspecciones sobre la base de una e valuación sistemática de los peligros inherentes a los accidentes gra ves relacionados con el establec imiento de que se trate, el programa deberá incluir , al menos, cada doce meses una inspección in situ efectuada por la autoridad competente. b) Después de cada inspección, la autoridad competente elaborará un informe. c) El seguimiento de cada inspección se efectuará, en su caso, en colaboración con la dirección del establecimiento, dentro del plazo que determine la comunidad autónoma, después de la inspección. d) Para la realización de inspecciones, el órgano competente de la comunidad autónoma podrá requerir , si así lo estima con veniente, la colaboración de or ganismos de control acreditados por la Administración competente, de acuerdo con lo dispuesto en el RD 2200/1995, de 28 de diciembre, por el que se aprueba el Re glamento de Infraestructura para la Calidad y la Seguridad Industrial. e) Los órganos competentes de las comunidades autónomas pondrán en conocimiento de las correspondientes comisiones autonómicas de Pr otección Civil, mediante informe anual elaborado a tal f in, los resultados y circunstancias concurridos en las inspecciones realizadas. f) Cuando de los informes de inspección se desprendan datos de interés relevantes para otras áreas de actuación administrativa, en materia de riesgos para la salud humana, seguridad y salud laboral, seguridad y calidad industrial, ordenación del territorio y urbanismo, medio ambiente o


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puertos, los órganos competentes de las comunidades autónomas remitirán copia de tales informes a las respecti vas autoridades competentes en tales materias, a fin de que puedan adoptarse las medidas pertinentes.

Artículo 6. Notificación 1. Los industriales a cuyos establecimientos sea de aplicación e l presente RD están obligados a enviar una notificación al órgano competente de la comunidad autónoma donde radiquen, que contenga como mínimo la información y los datos que figuran en el anexo II. 2. La referida notificación habrá de remitirse por el industrial: a) En caso de establecimientos nue vos, antes del comienzo de la c onstrucción, dentro del plazo que determine la comunidad autónoma. b) En el caso de establecimientos ya existentes sujetos a los RD 886/1988 y 952/1990, deberán enviar la información actualizada en el plazo de seis meses desde la entrada en vigor del presente RD. c) En el caso de establecimientos ya e xistentes, que como resulta do de la aplicación del presente RD deberán en viar la información en el plazo de tres meses desde la entrada en vigor del presente RD. 3. El industrial informará inmediatamente al ór gano competente de la comunidad autónoma donde esté ubicado el establecimiento de las siguientes circunstancias: a) El aumento significativo de la cantidad o la modif icación significativa de las características o de la forma física de las sustancias peligrosas presentes indicadas en la notificación enviada por el industrial según el apartado 1 del presente artículo. b) Cualquier cambio en los procesos en los que interv engan sustancias peligrosas. c) La modificación de un establecimiento o de una instalación de forma que pudieran derivarse repercusiones significativas en los ries gos inherentes a los accidentes graves. d) El cierre temporal o definitivo de una instalación.

Artículo 7. Política de prevención de accidentes graves 1. Los industriales de todos los establecimientos a los que le sea de aplicación el presente RD, deberán definir su política de pre vención de accidentes graves y plasmarla en un documento escrito.


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2. Esta política deberá abarcar y reflejar los objetivos y principios de actuación generales establecidos por el industrial en relación con el control de los riesgos de accidentes gra ves respecto a los elementos conte mplados en el anexo III, relativos a: a) b) c) d) e) f) e)

Organización y personal. Identificación y evaluación de los riesgos de accidente grave. Control de la explotación. Adaptación a las modificaciones. Planificación ante situaciones de emergencia. Seguimiento de los objetivos fijados. Auditoría y revisión.

3. La puesta en práctica de la política de pre vención de accide ntes graves tendrá por objeto g arantizar un grado ele vado de protección a l as personas, los bienes y al medio ambiente, a través de los medios, estructuras y sistemas de gestión apropiados. 4. Este documento se mantendrá a disposición de los ór ganos competentes de las comunidades autónomas con vistas a su debida aplicación. 5. Los plazos de elaboración serán, con carácter general, para los nuevos establecimientos, antes de que se inicie su e xplotación, dentro del plazo que determine la comunidad autónoma. 6. Para los establecimientos a los que sea de aplicación el Artículo 9 del presente RD, este documento formará parte del informe de seguridad.

Artículo 8. Efecto dominó 1. Los órganos competentes de las comunidades autónomas, utilizando la información recibida del industrial, determinarán los establecim ientos o grupos de establecimientos en los que la probabilidad y las con secuencias de un accidente grave puedan verse incrementadas debido a la ubicación y la proximidad entre dichos establecimientos y a la presencia en estos de sustancias peligrosas. 2. Los ór ganos competentes de las comunidades autónomas estable cerán protocolos de comunicación que ase guren que los establecimiento s así determinados: a) Se intercambien de manera adecuada los datos necesarios para posibilitar que los industriales tomen en consideración el carácter y l a magnitud del riesgo general de accidente grave en sus políticas de prevención de accidentes graves, sistemas de gestión de la se guridad, informes de seguridad y planes de emergencia interior.


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b) Tomen las medidas necesarias para g arantizar la cooperación e n la información a la población y en el suministro de información a la autoridad competente para la elaboración de planes de emer gencia exterior. 3. En los informes de se guridad se contemplarán aquellos accide ntes que puedan producirse por efectos dominó entre instalaciones de un mismo establecimiento.

Artículo 9. Informe de seguridad 1. Los industriales de establecimientos en los que estén presentes sustancias peligrosas en cantidades iguales o superiores a las especif icadas en el anexo I están obligados a elaborar un informe de seguridad que tenga por objeto: a) Demostrar que se ha establecido una política de pre vención de accidentes gra ves y un sistema de gestión de la se guridad para su aplicación de conformidad con los elementos que f iguran en el anexo III. b) Demostrar que se han identificado y evaluado los riesgos de accidentes con especial rigor en los casos en los que estos puedan gen erar consecuencias gra ves, y que se han tomado las medidas necesarias para prevenirlos y para limitar sus consecuencias para las pers onas, los bienes y el medio ambiente. c) Demostrar que el diseño, la construcción, la explotación y el mantenimiento de toda la instalación, zona de almacenamiento, equipos e infraestructura ligada a su funcionamiento, que estén relacionados con el riesgo de accidente gra ve en el establecimiento, presentan una seguridad y fiabilidad suficientes. d) Demostrar que se han elaborado planes de emergencia interior y facilitar los datos necesarios que posibiliten la elaboración del p lan de emergencia exterior a fin de tomar las medidas necesarias en ca so de accidente grave. e) Proporcionar información suf iciente a las autoridades compete ntes para que puedan tomar decisiones en materia de implantación de nuevos establecimientos o de autorización de otro tipo de pro yectos en las proximidades de los establecimientos existentes. 2. La política de pre vención de accidentes gra ves y el sistema de gestión de la seguridad formarán parte del informe de seguridad, además de los datos y la información especif icada en la Directriz Básica de P rotec-


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ción Civil para el control y planif icación ante el riesgo de ac cidentes graves en los que interv engan sustancias peligrosas, aprobada po r el RD 1196/2003, de 19 de septiembre (que se recoge posteriormente en este capítulo). En el informe de se guridad se indicarán e xpresamente los nombres de las organizaciones pertinentes que hayan participado en su elaboración e incluirá, además, el inventario actualizado de l as sustancias peligrosas existentes en el establecimiento. Asimismo, el resultado de la evaluación de la extensión y de la gravedad de las consecuencias de los accidentes gra ves, contenido en el informe de se guridad, incluirá planos, imágenes o, en su caso, descripciones equivalentes en las que aparezcan las zonas que pueden v erse afectadas por tales ac cidentes ocurridos en el establecimiento, a reserva de lo estipulado en este RD en cuanto a confidencialidad de datos. El Ministerio de Industria y Energía podrá proponer un número de requisitos mínimos del contenido té cnico de los informes de se guridad que hayan de ser preparados para d iversos tipos de establecimientos, los cuales se centrarán en especificaciones exigibles a equipos, instalaciones, sistemas y or ganización industri al, con carácter general. 3. El informe de seguridad y cualesquiera otros estudios o infor mes de naturaleza análoga que deban realizar los industriales, en virtud de la legislación sectorial aplicable, podrán fusionarse en un documento ún ico a los efectos pertinentes, cuando dicha fusión permita evitar duplicaciones innecesarias de información. 4. El industrial presentará ante el ór gano competente de la comu nidad autónoma el informe de seguridad que deberá ser evaluado. 5. En caso de que el establecimiento esté ubicado en dominio púb lico portuario, dicho informe será tenido en cuenta por la autoridad portuaria correspondiente, para la elaboración del plan de emer gencia interi or del puerto, de acuerdo con la legislación sectorial aplicable. 6. La presentación del informe de seguridad al órgano competente de la comunidad autónoma, se realizará, en el caso de nue vos establecimientos, antes del comienzo de su construcción o de su e xplotación, dentro del plazo que determine la comunidad autónoma correspondiente. 7. Una vez evaluado el informe de se guridad, la comunidad autónom a se pronunciará en el plazo máximo de seis meses sobre las condicio nes de seguridad del establecimiento en materia de accidentes graves. 8. El informe de se guridad deberá ser re visado, y en su caso actu alizado, periódicamente del siguiente modo: a) Como mínimo cada cinco años. b) En cualquier momento, a iniciativa del industrial o a petición de la autoridad competente, cuando esté justificado por nuevos datos o con el fin de tener en cuenta nuevos conocimientos técnicos sobre seguridad.


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Artículo 11. Planes de emergencia 1. En todos los establecimientos sujetos a las disposiciones de l presente RD, el industrial deberá elaborar un plan de autoprotección, denominado plan de emer gencia interior (PEI), en el que se def ina la or ganización y conjunto de medios y procedimientos de actuación, con el fin de prevenir los accidentes de cualquier tipo y, en su caso, limitar los efectos en el interior del establecimiento. Su contenido se ajustará a lo especif icado en la Directriz Bási ca de Protección Civil para el control y planif icación ante el riesgo de accidentes graves en los que interv engan sustancias peligrosas, y se elaborará pre via consulta al personal del establecimiento, de conform idad con lo dispuesto en el capítulo V, relativo a consulta y participación de los trabajadores de la Ley 31/1995 de 8 de noviembre de Prevención de Riesgos Laborales. 2. Este plan será remitido al ór gano competente de la comunidad autónoma. En el caso de nuevos establecimientos, antes de iniciarse su explotación, según determine la comunidad autónoma correspondiente. 3. El industrial de los establecimientos en los que estén presentes sustancias peligrosas en cantidades iguales o superiores a las especif icadas en el Anexo I, proporcionará a los órganos competentes de la comunidad autónoma, la información y apoyo necesarios para que estos puedan elaborar planes de emer gencia e xterior. Dicha información será proporcio nada por los industriales según los plazos fijados. 4. Los órganos competentes de las comunidades autónomas elaborarán, con la colaboración de los industriales, un plan de emergencia exterior (PEE) para prevenir y, en su caso mitigar, las consecuencias de los pos ibles accidentes graves previamente analizados, clasificados y evaluados, que establezcan las medidas de protección más idóneas, los recursos hu manos y materiales necesarios y el esquema de coordinación de las autoridades, órganos y servicios llamados a intervenir. 5. Su contenido y procedimiento de homolog ación se ajustarán a lo especificado en la Directriz Básica de Protección Ci vil para la elabo ración y homologación de planes especiales del sector químico.

Artículo 14. Información que deberá facilitar el industrial en caso de accidente grave Los industriales de todos los establecimientos comprendidos en el ámbito de aplicación de este RD estarán oblig ados a cumplir, tan pronto como se origine un incidente o accidente susceptible de causar un accident e grave y haciendo uso de los medios más adecuados, lo siguiente:


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1) Informar de forma inmediata a los ór ganos competentes de la c omunidad autónoma. P ara ello deberán adecuarse líneas de comunicació n directa con el centro de emer gencia que a estos efectos teng a dispuesto la autoridad competente. 2) Comunicarles a la mayor brevedad la siguiente información: a) Las circunstancias que han concurrido para que se produzca el accidente. b) Las sustancias peligrosas y cantidades implicadas inicialmente en el accidente, o que puedan estarlo por la e volución desfavorable del mismo. c) Los datos disponibles para e valuar los efectos directos e ind irectos a corto, medio y largo plazo, en las personas, bienes y el medio ambiente. d) Las medidas de emergencia interior adoptadas. e) Las medidas de emergencia interior previstas. f) Las medidas de apoyo exterior necesarias para el control del accidente y la atención a los afectados. g) Otra información referida al mismo que le pueda solicitar la autoridad competente. 3) Remitirles de forma pormenorizada las causas y efectos produc causa del accidente. 4) Informarles de las medidas previstas para:

idos a

a) Paliar los efectos del accidente a corto, medio y largo plazo. b) Garantizar la seguridad de las instalaciones de su entorno y la protección de las personas, bienes y el medio ambiente. c) Evitar que se produzcan accidentes similares basándose en las experiencias adquiridas. 5) Actualizar la información facilitada, en caso de que investigaciones más rigurosas pongan de manifiesto nuevos hechos que modifiquen dicha información o las conclusiones que dimanen de ella.

Anexo I. Aplicación del Real Decreto Este Anexo consta de dos partes. En la parte 1 se recoge la rel ación de sustancias a las que se hace referencia en el RD,mientras que en la parte 2 se establece la cate goría de las sustancias y preparados no denominado s específicamente en la parte 1. Las cantidades indicadas en las tablas como valor umbral se refieren a cada establecimiento. No obstante, las cantidades que hay que tener e n cuenta para la aplicación del RD son las máximas que estén presentes o pued an estarlo en


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un momento determinado. Así, para el cálculo de la cantidad tota l presente no se tendrán en cuenta las sustancias peligrosas e xistentes en un establecimiento únicamente en una cantidad igual o inferior al dos por ciento de la cantidad indicada como umbral. A los efectos de este RD, se entiende por gas cualquier sustancia que tenga una presión de v apor absoluta igual o superior a 101,3 kP a a un a temperatura de 20 OC. Asimismo, se entiende por líquido cualquier sustancia que no se haya definido como gas y que no esté en estado sólido a una temperatura de 20 OC y a una presión estándar de 101,3 kPa.

PARTE 1. Relación de sustancias En el caso de que una sustancia o grupo de sustancias enumerada s en esta parte corresponda también a una cate goría de la parte 2, deberán tenerse en cuenta las cantidades umbral indicadas en esta parte 1. Columna 1 Sustancias peligrosas

Columna 2

Columna 3

Cantidad umbral (toneladas) para la aplicación de (Art. 6 y 7) (Art. 9)

Nitrato de amonio (véase nota 1)

5.000

10.000


1.250

5.000


350

2.500


10

50

Nitrato de potasio (véase nota 5)

5.000

10.000

Nitrato de potasio (véase nota 6)

1.250

5.000

1

2

Pentóxido de arsénico, ácido arsénico (V) y/o sus sales Trióxido de arsénico, ácido arsénico (III) y/o sus sales

0,1

Bromo

20

100

Cloro

10

25 (Continúa)


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INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES (Continuación)

Columna 1 Sustancias peligrosas

Columna 2

Columna 3


Compuestos de níquel en forma pulverulenta inhalable (monóxido de níquel, dióxido de níquel, sulfuro de níquel, disulfuro de triníquel, trióxido de diníquel)

1

Etilenimina

10

20

Flúor

10

20

Formaldehído (concentración ≥ 90%)

5

50

Hidrógeno

5

50

Ácido clorhídrico (gas licuado)

25

250

Alquilos de plomo

5

50

Gases licuados extremadamente inflamables (incluidos GLP) y gas natural

50

200

Acetileno

5

50

Óxido de etileno

5

50

Óxido de propileno

5

50

500

5.000

Metanol 4,4 metilen-bis (2-cloroanilina) y/o sus sales en forma pulverulenta

0,01

Isocianato de metilo

0,15

Oxígeno

200

2.000

Diisocianato de tolueno

10

100

Dicloruro de carbonilo (fosgeno)

0,3

0,75 (Continúa)


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SEGURIDAD INDUSTRIAL EN PLANTAS QUÍMICAS Y ENERGÉTICAS (Continuación)

Columna 1 Sustancias peligrosas

Columna 2

Columna 3


Trihidruro de arsénico (arsina)

0,2

1

Trihidruro de fósforo (fosfina)

0,2

1

Bicloruro de azufre

1

1

Trióxido de azufre

15

75

Policlorodibencenofuranos y policlorodibenzodioxinas (incluida la TCDD) calculadas en equivalente TCDD

0,001

Los siguientes CARCINÓGENOS en concentraciones superiores al 5% en peso: 4-aminodifenilo y/o sus sales, triclorobenceno, bencidina y/o sus sales, éter bis (clorometílico), clorometil metil éter, 1,2-dibromoetano, sulfato de dietilo, sulfato de dimetilo, cloruro de dimetil carbamoilo, 1,2-dibromo-3cloropropano, 1,2-dimetilhidracina, dimetilnitrosamina, triamida hexametilfosfórica, hidracina 2-naftilamina y/o sus sales, 4-nitrodifenil-1,3propanosulfona

0,5

2

Productos derivados del petróleo: a) Gasolinas y naftas a) Querosenos (incluidos carburorreactores) a) Gasóleos (incluidos gasóleos de automoción, los de calefacción y componentes usados en las mezclas de gasóleos comerciales)

2.500

25.000


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Notas 1. Nitrato de amonio (5.000/10.000): abonos susceptibles de auto descomposición (abonos compuestos y complejos que contienen nitrato amónico con fosfato y/o potasa) 65. 2. Nitrato de amonio (1.250/5.000): calidad para abonos (abonos simples a base de nitrato de amonio y abonos compuestos y complejos a base de nitrato de amonio) 65. 3. Nitrato de amonio (350/2.500): calidad técnica (se aplica al nitrato de amonio, disoluciones y preparados del mismo) 65. 4. Nitrato de amonio (10/50): materiales «fuera de especif icación» y abonos que no superen la prueba de detonabilidad (materiales de desecho del proceso de fabricación y sustancias que no cumplen las especif icaciones y han sido devueltas por el usuario) 65. 5. Nitrato potásico (5.000/10.000): abonos compuestos a base de nitrato de potasio, constituidos por nitrato de potasio en forma comprim ida/ granulada. 6. Nitrato potásico (1.250/5.000): abonos compuestos a base de n itrato de potasio, constituidos por nitrato de potasio en forma cristalina. 7. Policlorodibenzofuranos y policlorodibenzodioxinas: las canti dades se calculan con los siguientes factores de ponderación: Factores de equivalencia tóxica (ITEF) para familias de sustancias de riesgo (OTAN / CCMS) 2,3,7,8-TCDD 1,2,3,7,8-PeDD

1 0,5

2,3,7,8-TCFD 2,3,4,7,8-PeCDF 1,2,3,7,8-PeCDF

0,1 0,5 0,05

1,2,3,4,7,8-HxCDD 1,2,3,6,7,8-HxCDD 1,2,3,7,8,9-HxCDD

0,1 0,1 0,1

1,2,3,4,7,8-HxCDF 1,2,3,7,8,9-HxCDF 1,2,3,6,7,8-HxCDF 2,3,4,6,7,8-HxCDF

0,1 0,1 0,1 0,1

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD

0,01

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF

0,01 0,01

OCDD

0,001

OCDF

0,001

T = tetra, Pe = penta, Hx = hexa, Hp = hepta, O = octa


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PARTE 2. Categorías de sustancias y preparados no denominados específicamente en la parte 1 Columna 1 Categorías de sustancias peligrosas

Columna 2

Columna 3

Cantidad umbral (toneladas) de la sustancia peligrosa en el sentido de su definición dada en el artículo 3, para la aplicación de (Art. 6 y 7) (Art. 9)

1. MUY TÓXICA

5

20

2. TÓXICA

50

200

3. COMBURENTE

50

200

4. EXPLOSIVA (véase la nota 2) cuando la sustancia, preparado u objeto corresponda a la división 1.4 del acuerdo ADR (Naciones Unidas)

50

200

5. EXPLOSIVA (véase la nota 2) cuando la sustancia, preparado u objeto corresponda a alguna de las divisiones 1.1, 1.2, 1.3, 1.5 o 1.6 del acuerdo ADR (Naciones Unidas) o a los enunciados de riesgo R2 o R3

10

50

6. INFLAMABLE (cuando la sustancia o el preparado coincidan con la definición de la letra (a) de la nota 3)

5.000

50.000

7a. MUY INFLAMABLE (cuando la sustancia o el preparado coincidan con la definición del punto 1 de la letra (b) de la nota 3)

50

200

7b. Líquido MUY INFLAMABLE (cuando la sustancia o el preparado coincidan con la definición del punto 2 de la letra (b) de la nota 3)

2.000

20.000

10

50

100

200

200

500

100

500

50

200

8. EXTREMADAMENTE INFLAMABLE (cuando la sustancia o el preparado coincidan con la definición de la letra (c) de la nota 3) 9. SUSTANCIAS PELIGROSAS PARA EL MEDIO AMBIENTE en combinación con los siguientes enunciados de riesgo: I) R50: «muy tóxico para los organismos acuáticos» (se incluye R50/53) II) R51/53: «tóxico para los organismos acuáticos: puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático» 10. CUALQUIER CLASIFICACIÓN distinta en combinación con los siguientes enunciados de riesgo: I) R14: «reacciona violentamente con el agua» (se incluye R14/15) II) R29: «en contacto con el agua libera gases tóxicos»


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Notas 1. Las sustancias y preparados se clasifican con arreglo a las siguientes normas y a su adaptación actual al progreso técnico: - Reglamento sobre notificación de sustancias nuevas y clasificación, envasado y etiquetado de las sustancias peligrosas, aprobado por R D 363/1995, de 10 de marzo y sus posteriores modificaciones. - Reglamento sobre notificación, clasificación, envasado y etiquetado de preparados aprobado por RD 255/2003, de 28 de febrero, y sus post eriores modificaciones. 2. Definición de explosivo, tipos de riesgos y divisiones 65. 3. Definición de sustancia inflamable, muy inflamable y e xtremadamente inflamable y sus categorías 65. 4. Aplicabilidad del RD para establecimientos en el que no esté presente ninguna sustancia o preparado en cantidad igual o superior a lo s valores umbrales especificados. Método de estimación 65.

Anexo II. Información mínima que deberá contener la notificación del artículo 6 a) Número de registro del industrial. b) Nombre o razón social del industrial y dirección completa del establecimiento correspondiente, teléfono y fax. c) Domicilio social del industrial y dirección completa, así como teléfono y fax. d) Nombre o car go del responsable del establecimiento, si se trat a de una persona diferente del industrial al que se ref iere el apartado b), y la información necesaria para su localización las v einticuatro horas del día. e) Información suficiente para identif icar las sustancias peligr osas, ya estén expresamente nombradas o pertenezcan a categorías de sustancias de acuerdo al anexo I del presente RD: • Nombre químico, número CAS, nomenclatura IUPAC, otros posibles identificativos. • Cantidad máxima de las sustancias presentes o que puedan estar presentes. • Si la sustancia o preparado se utiliza en proceso o almacén. • Características físicas, químicas y toxicológicas e indicación de los peligros, tanto directos como diferidos para las personas, bienes y medio ambiente. • En caso de pertenecer a una cate goría habrá de indicarse, además del nombre de la sustancia o preparado en concreto, los datos para s u


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exacta identificación en las normas a las que hace referencia e ste anexo para su clasificación en una u otra categoría. f) Actividad ejercida o actividad prevista en la instalación o zona de almacenamiento. g) Breve descripción de los procesos tecnológicos. h) Plano del establecimiento y distribución de sus instalaciones. i) Descripción del entorno inmediato del establecimiento y , en particular, de elementos capaces de causar un accidente grave o de agravar sus consecuencias, como establecimientos, instalaciones, equipos, explotaciones, infraestructuras, etc.

Anexo III. Elementos a contemplar en los artículos 7 y 9 relativos al sistema de gestión de seguridad y la organización del establecimiento con miras a la prevención de accidentes graves 1. El sistema de gestión de seguridad incluirá la estructura organizativa general, responsabilidades, procedimientos, prácticas y recursos que permitan def inir y aplicar la política de pre vención de accidentes gra ves (PPAG). 2. Elementos que contemplará el sistema de gestión de seguridad: I) Organización y personal: definición, funciones, responsabilidades, etc. II) Identificación y evaluación de los riesgos de accidentes graves: adopción y aplicación sistemática de procedimientos tendentes a ide ntificar riesgos y evaluar sus consecuencias. III) Control de la explotación: adopción y aplicación de procedimientos e instrucciones para funcionamiento en condiciones se guras, mantenimiento, etc. IV) Adaptación de las modificaciones. V) Planificación ante situaciones de emer gencia: adopción de proc edimientos identificativos, proporcionar la información y la formac ión ad hoc al personal afectado, etc. VI) Seguimiento de los objetivos fijados. VII) Auditoría y revisión.

Anexo IV. Criterios armonizados para la concesión de exenciones de acuerdo con el artículo 9 Puede concederse una exención cuando se cumpla, al menos, uno de los siguientes criterios genéricos:


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1. Forma física de la sustancia sólida. 2. Contención y cantidades: sustancias empaquetadas o confinadas y cantidad no susceptible de provocar un accidente grave. 3. Ubicación y cantidades: cantidades y distancias adecuadas. 4. Clasificación: siempre que no puedan suponer riesgo alguno.

Anexo V. Información que deberá facilitarse a la población Entre los datos que deben facilitarse a la población, este anexo recoge principalmente: 1. Nombre y apellidos del industrial y dirección del establecimiento. 2. Identificación y cargo de la persona que facilita la información. 3. Confirmación de que el establecimiento está sujeto a los req uisitos y reglamentos correspondientes. 4. Explicación concisa de las actividades del establecimiento. 5. Nombres de las sustancias peligrosas y sus características s egún los anexos I y II. 6. Información general relativa a los diferentes tipos de riesgos. 7. Información general relativa a cómo alertar a la población en caso de accidente grave. 8. Información adecuada acerca de cómo deberá actuar la población en caso de accidente grave. 9. Confirmación de la obligación del industrial sobre las medidas a adoptar. 10. Referencia al plan de emergencia exterior. 11. Información detallada acerca de cómo obtener mayor informac ión al respecto.

Anexo VI. Criterios para la notificación a la Comisión Europea de un accidente Entre los criterios recogidos en este anexo, se observan principalmente: 1. La Dirección General de Protección Civil, teniendo en cuenta las competencias del Ministerio de F omento en materia de contaminación m arítima, será quien informe a la Comisión Europea. 2. Sustancias que intervienen en el accidente. 3. Perjuicios a las personas o a los bienes según se haya producido al menos: – una muerte, – seis heridos con hospitalización más de 24 horas,


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– un herido externo al establecimiento con hospitalización de m ás de 24 horas, – viviendas inutilizadas por el accidente fuera del establecimiento, – evacuación o confinamiento de personas durante más de dos horas, – interrupción de los servicios generales durante más de dos horas. 4. Perjuicios directos al medio ambiente. 5. Daños materiales en el establecimiento o fuera de él. 6. Daños transfronterizos.

5.2.2. La directriz básica La «Directriz básica de protección civil para el control y plan ificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sustancia s peligrosas» 66, en adelante DB, fue aprobada por el Real Decreto 1196/2003, de 19 de septiembre, del Ministerio del Interior y vino a sustituir a la ant igua DB «para la elaboración y homologación de planes especiales del sector quím ico» 6, publicada en enero de 1991. Esta que nos ocupa, cuyo índice se ha rec ogido en el Capítulo 4, detalla la información básica (IBA) que se requiere para establecer los planes de emergencia exterior (PEE). Estos deben ser elaborados por la autoridad competente pero son las empresas las que deben proporci onar la denominada información básica y realizar diferentes tipos de estudios, entre los que se encuentran: el análisis de la vulnerabilidad de personas y bi enes, el análisis de vulnerabilidad para el medio ambiente, la política de pre vención de accidentes graves, los planes de autoprotección, el informe de seguridad y la información relativa a inspecciones. En este sentido, «el objeto de esta Directriz Básica (DB) es est ablecer los criterios mínimos que habrán de observar las distintas Administraciones públicas y los titulares de los establecimientos para la prevención y el control de los riesgos de accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas». La DB def ine como accidente grave, «cualquier suceso, tal como una emisión en forma de fug a o vertido, incendio o explosión importantes, que sea consecuencia de un proceso no controlado durante el funcionamiento de cualquier establecimiento al que sea de aplicación el Real Decreto 1254/99, de 20 de julio, que suponga una situación de grave riesgo, inmediato o diferido, para las personas, los bienes y el medio ambiente, bien sea en el interior o exterior del establecimiento, y en el que estén implicadas una o v arias sustancias p eligrosas». A efectos de la DB, los accidentes se clasifican en las tres categorías siguientes: • Categoría 1: aquellos para los que se pre vea, como única consecuencia, daños materiales en el establecimiento accidentado y no se prevean daños de ningún tipo en el exterior de éste.


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• Categoría 2: aquellos para los que se pre vea, como consecuencias, posibles víctimas y daños materiales en el establecimiento, mientras que las repercusiones exteriores se limitan a daños leves o efectos adversos sobre el medio ambiente en zonas limitadas. • Categoría 3: aquellos para los que se pre vea, como consecuencias, posibles víctimas, daños materiales gra ves o alteraciones gra ves del medio ambiente en zonas extensas y en el exterior del establecimiento. La citada DB, también tiene en cuenta tres tipos de índices rela cionados con el control y la protección ante accidentes gra ves. Estos índices ya se definieron al principio de este capítulo y son los denominados índices AEGL (acute exposure guideline levels), los índices ERPG (emergency response planning guidelines) y los índices TEEL (temporary emergency exposure levels). Dichos índices son los que se tienen en cuenta para llevar a cabo el análisis de vulnerabilidad correspondiente. Teniendo esto en cuenta, la DB estima que los di versos tipos de accidentes graves a considerar en los establecimientos pueden producir los siguientes fenómenos peligrosos para las personas, el medio ambiente y los bienes: a) De tipo mecánico: ondas de presión y proyectiles. b) De tipo térmico: radiación térmica. c) De tipo químico: nube tóxica o contaminación del medio ambient e provocada por la fuga o vertido incontrolado de sustancias peligrosas. Estos fenómenos pueden ocurrir de manera aislada, simultánea o s ecuencial. El objetivo es poder establecer una serie de v ariables y valores umbrales que permitan llevar a cabo un análisis de la vulnerabilidad de las personas, de los bienes y del medio ambiente. Esto permitirá f ijar al industrial una política de prevención de accidentes gra ves, un sistema de gestión de la seguridad, un plan de autoprotección y realizar un informe de se guridad (IS) que será de obligado cumplimiento para entre gar a la autoridad competente. A continuación se hace una breve descripción de los tres tipos de fenómenos y de sus posibles efectos.

Fenómenos mecánicos peligrosos Bajo este epígrafe se incluyen las ondas de presión y los pro yectiles. Las ondas de presión son provocadas por las explosiones o el equilibrio rápido entre una masa de g ases a presión ele vada y la atmósfera que la e nvuelve. En el caso de que la energía necesaria para la expansión del gas proceda de un fenómeno físico, se dice que la explosión es física y se requiere que el producto esté confinado en un recipiente estanco (denominándose el evento estallido). Por el contrario, si la energía procede de una reacción química, se trata de una ex-


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plosión química (o simplemente e xplosión). En este caso, la explosión puede tener lugar aunque el producto no se encuentre confinado. Una explosión confinada, o estallido, puede originar fragmentos d el continente, mientras que una no confinada puede originar fragmentos de sólidos de las inmediaciones del punto en que se ha producido la e xplosión. Dichos fragmentos o pro yectiles están dotados de gran cantidad de mo vimiento y sus dimensiones y alcance son variables, aunque limitados. Los efectos de la onda de presión pueden clasificarse de la manera siguiente: a) Efectos primarios: tienen su origen en las compresiones y e xpansiones del aire atmosférico, y pueden producir fenómenos de deformación y vibratorios que afecten a las estructuras de edificios e instalaciones y a los organismos vivos. b) Efectos secundarios: tienen lugar cuando las deformaciones y t ensiones dinámicas producidas superan las características de resistencia de las estructuras y éstas fallan. El fallo o rotura de las estructuras origina la formación de fragmentos que, por el impulso recibido de la onda de presión, actúan a su v ez como pro yectiles, cuyo impacto causa daños mecánicos adicionales. c) Efectos terciarios: consisten en los daños causados por el desplazamiento del cuerpo de seres vivos e impacto de éste contra el suelo u otros objetos. Dado que la onda de presión y los proyectiles son fenómenos de tipo propagativo, la protección mediante obstáculos de rigidez adecuada (muros resistentes) resulta efectiva. Sin embargo, aun así pueden pro vocarse daños ocasionados por ondas reflejadas, cuya supresión ofrece una mayor dif icultad. Tanto la sobrepresión máxima como el impulso disminuyen con el cuadrado de la distancia al origen de la onda de presión.

Fenómenos térmicos peligrosos Son pro vocados por la oxidación rápida, no e xplosiva, de sustanci as combustibles, produciendo llama que puede ser estacionaria (ince ndio de charco, dardo de fue go), pero que en todos los casos disipa la en ergía de combustión mayoritariamente por radiación que puede afectar a s eres vivos o instalaciones. Si la materia sobre la que incide el flujo de radiación térmica no pude disiparlo a la misma v elocidad que lo recibe, éste provoca un increm ento de su temperatura. Si este incremento de temperatura no se limita se producen alteraciones irreversibles y catastróficas que pueden culminar en la combustión o fusión y volatilización de la materia expuesta.


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En las proximidades del punto donde se desarrolla la llama, tiene lug ar la transmisión de calor tanto por con vección como por radiación y conducción. Por tanto, la única forma de evitar o mitigar sus efectos es la utilización de equipos de protección individual frente al calor o el fue go o mediante pro tecciones adecuadas. En contraposición, a partir de una cierta distancia del fo co del incendio, la transmisión de calor se efectúa e xclusivamente por radiación, disminuyendo su intensidad al aumentar dicha distancia. Esto hace que cualquierpantalla opaca a la radiación térmica pueda constituir una medida de protección sum amente eficaz.

Fenómenos químicos peligrosos Dentro de este grupo se incluyen las nubes tóxicas o la contami nación del medio ambiente debida a fugas o vertidos incontrolados de sustancias peligrosas para las personas y el medio ambiente contempladas en el ane xo I del RD 1254/1999. Estas sustancias químicas, directa o indirectamente a tra vés de reacciones secundarias inmediatas o diferidas, pueden producir efectos muy diversos en función de la categoría de la sustancia peligrosa de que se tra te. Los daños dependerán, para cada entorno, de las características orográficas del terreno, de la concentración del tóxico y del tiempo de exposición. La característica esencial de todos los productos y sustancias tóxicas es que para producir consecuencias, deben difundirse a través de un medio, lo que requiere que transcurra un tiempo y, en ocasiones, permite la aplicación de medidas de protección más fácilmente que para los fenómenos térmico s y mecánicos, aunque por otra parte, en muchos casos resulta muy difícil c onocer el desplazamiento de los contaminantes, su evolución, así como eliminarlo totalmente del medio al que se han incorporado. La liberación incontrolada de productos contaminantes conlle va riesgos asociados cuyas consecuencias son diferidas en la mayoría de las ocasiones. Es por ello que, a la hora de delimitar las zonas afectadas por estos sucesos, resulte preciso el conocimiento de las circunstancias, en su más amplio sentido, bajo las que se desarrolla el accidente, así como la naturaleza del producto fugado en lo que a capacidad contaminante se refiere. Por lo que respecta a las sustancias peligrosas para el medio ambiente, se pueden producir alteraciones de éste por diferentes sucesos, que son consecuencia de un desarrollo incontrolado de una actividad industrial. Dichos sucesos pueden ser: a) Vertidos de productos contaminantes en aguas superf iciales, del que pueden derivarse la contaminación de aguas potables o graves perjuicios para el medio ambiente y las personas. b) Filtración de productos contaminantes en el terreno y aguas subterráneas, que los convierte en inservibles para su e xplotación agrícola, ganadera y de consumo.


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c) Emisión de contaminantes a la atmósfera que determinan la cal idad del aire, provocando gra ves perturbaciones en los ecosistemas recept ores con posible incorporación posterior a la cadena trófica. Con carácter general, los establecimientos contemplados en esta DB están regulados, en cuanto a implantación y funcionamiento, por la legislación vigente en materia de protección del medio ambiente, que impone límites y condiciones para evitar que su impacto sobrepase ciertos niveles considerados como tolerables. Por otra parte, se entiende por análisis de consecuencias el cálculo, espacial y temporal, de las v ariables representativas de los fenómenos pe ligrosos descritos anteriormente. La metodología adoptada para e valuar las consecuencias a efectos de planif icación deberá basarse en la zonif icación de riesgos y en la aplicación de modelos de cálculo, que serán de probada eficacia científica y reconocimiento internacional. Así, se consideran las zonas objeto de planif icación según: (a) zona de intervención: es aquella en la que las consecuencias de los accidentes produ cen un nivel de daños que justif ica la aplicación inmediata de medi das de protección; (b) zona de alerta: es aquella en la que las consecuencias de los accidentes provocan efectos que, aunque perceptibles por la población, no justifican la intervención, excepto para los grupos críticos de población.

Variables peligrosas y valores umbrales para las personas y bienes en el análisis de la vulnerabilidad Para cada uno de los fenómenos referidos anteriormente, se establecen unas variables fisicoquímicas cuyas magnitudes pueden considerarse s uficientemente representativas para la evaluación del alcance del fenómeno considerado. Las zonas potencialmente afectadas por los fenómenos peligrosos que d eriven de los posibles accidentes de los establecimientos contemplados en esta DB se determinan basándose en las distancias a las que a las v ariables fisicoquímicas alcanzan los denominados valores umbrales. Los valores umbrales se consideran de tres tipos: (I) valores umbrales para la zona de intervención, (II) valores umbrales para la zona de alerta y (III) v alores umbrales para el efecto domin ó. Dichos valores se describen y se detallan a continuación, en función del tipo de fenómeno: a) Para los fenómenos mecánicos: * Valor local integrado del impulso, en explosiones y deflagraciones: — Valor umbral para la zona de intervención: 150 mbar seg. (15 kPa × seg) — Valor umbral para la zona de alerta: 100 mbar seg (10 kPa × seg) — Valor umbral para el efecto dominó: no se considera


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* Sobrepresión local estática de la onda de presión, también en explosiones y deflagraciones: — Valor umbral para la zona de intervención: 125 mbar (12,5 kPa) — Valor umbral para la zona de alerta: 50 mbar (5 kPa) — Valor umbral para el efecto dominó: 160 mbar (16 kPa) * Alcance máximo de los pro yectiles, con impulso superior al valor umbral, producidos en la explosión o estallido de determinadas instalaciones industriales u originados en otras contiguas, a consecuencia de dichos fenómenos, o por desprendimiento de fragmentos a causa de u na onda de presión: — Valor umbral para la zona de interv ención: 10 mbar se g (1 kPa × seg) en una cuantía del 95% — Valor umbral para la zona de alerta: 10 mbar seg (1 kPa × seg.) en una cuantía del 99,9% — Valor umbral para el efecto dominó: en función de las hipótesi s accidentales consideradas b) Para los fenómenos de tipo térmico: * Dosis de radiación térmica, D, recibida por los seres humanos y procedente de las llamas o cuerpos incandescentes en incendios y def lagraciones, calculada como se expresa a continuación: D = I 4/3 m . texp donde I m es la intensidad media recibida en kW/m 2 y t exp es el tiempo de exposición en se gundos. Esta e xpresión resulta válida para i ntensidades superiores a 1,7 kW/m 2, para valores inferiores el tiempo de e xposición resulta prácticamente irrelevante y se considera que l a población puede estar e xpuesta durante tiempos prolong ados sin sufri r daños. En el caso de incendios de lar ga duración, se considera c omo tiempo de exposición el transcurrido hasta alcanzar el menciona do valor de intensidad de radiación. Para un mejor análisis al respecto puede seguirse el modelo de respuesta de población ante la génesis de incendios, propuesto por TNO 67, que estima que la velocidad de evacuación es del orden de 4 m/s. — Valor umbral para la zona de intervención: dosis de radiación térmica de 250 (kW/m 2)4/3. s, equivalente a las siguientes combinaciones de intensidad media y tiempo de exposición:


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I (kW/m2)

7

6

5

4

3

texp (s)

20

25

30

40

60

— Valor umbral para la zona de alerta: dosis de radiación térmic a de 115 (kW/m 2)4/3. s, equivalente a las siguientes combinaciones de intensidad media y tiempo de exposición: I (kW/m2)

6

5

4

3

2

texp (s)

11

15

20

30

45

Valor umbral para el efecto dominó: radiación térmica de 8 kW/m 2 c) Para los fenómenos de tipo químico: Para este tipo de fenómenos la v ariable representativa del daño inmediato originado por la liberación de productos tóxicos es la concentr ación de tóxico o la dosis, D, definida mediante: D = Cnmax . texp donde Cmax es la concentración máxima de la sustancia en el aire, texp el tiempo de exposición y n un exponente que depende de la sustancia quím ica. Se utilizan los siguientes índices: AEGL (acute exposure guideline levels), propuestos inicialmente por la Agencia de Protección Medioambiental de los Estados Unidos de América, definidos para tres niveles de daño (1, 2 y 3), considerando para cada ni vel los periodos de referencia siguientes: 30 minutos, 1,4 horas y 8 horas y, en algunos casos, establecidos también para un periodo de 10 minutos. En el caso de que la sustancia no tiene definido el índice anterior, se utilizarán los denominados ERPG ( emergency response planning guidelines ) publicados por la Asociación de Higiene Industrial Americana, y/o los TEEL (temporary emer gency e xposure limits ) desarrollados por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Estos dos últimos índices están definidos para los mismos niveles de daño que los establecidos para los AEGL pero, en cada caso, para un único periodo de referencia: 1 hora para los ERPG y 15 minutos para los TEEL. A efectos de utilización de los índices, resulta conveniente tener en cuenta una serie de consideraciones: 1. Todos los índices representan concentraciones máximas que no deben sobrepasarse en ningún momento durante su respecti vo tiempo de referencia, por lo que pueden considerarse como «valores techo». 2. Los índices AEGL se pueden interpolar para tiempos de paso de nubes — tp— distintos a los de referencia. Para ello, se determina previamente la do-


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sis, D, y el exponente, n, de la ecuación anterior, utilizando los índices cuyos tiempos de referencia comprenden al tiempo de paso menciona do; con dichos datos se calcula la nueva concentración máxima, Cmax, mediante: § 60 · Cmax ERPG.¨ ¸ ¨t ¸ © p ¹ 3. Los índices AEGL no deben extrapolarse para tiempos de paso de nubes inferiores al menor periodo de referencia disponible; por consi guiente, la concentración máxima correspondería al AEGL definido para el menor periodo de referencia. Por el contrario, se pueden realizar extrapolaciones para tiempos de paso superiores al mayor tiempo de refer encia disponible, aunque esta situación es muy poco probable dado que normalmente los AEGL están definidos para periodos de hasta 8 horas. 4. Cuando se utilicen índices ERPG, las concentraciones máximas se establecen de la forma siguiente: (I) Los valores ERPG que correspondan (ni vel 1 ó 2), si el tiempo de paso es igual o inferior a 60 minutos. (II) Para tiempos de paso superiores a 60 minutos,extrapolar los índices mediante la ley de Haber: Cmax

§ 15 · TEEL.¨ ¸ ¨t ¸ © p¹

5. Si sólo se dispone de los índices TEEL, se verifica: (I) Si el tiempo de paso de la nube es inferior a 15 minutos, utilizar directamente las concentraciones correspondientes a los respecti vos TEEL. (II) Para tiempos de paso superiores a 15 minutos,extrapolar los índices mediante la ley de Haber: En todas las ecuaciones anteriores el tiempo de paso está expresado en minutos. 6. Concentraciones máximas de sustancias tóxicas en el aire calc uladas a partir de los índices AEGL-2, ERPG-2 y/o TEEL-2, siguiendo los criterios expuestos en los apartados anteriores. Según esto se estiman los siguientes valores umbrales: — Valor umbral para la zona de interv ención: concentraciones máxi mas de sustancias tóxicas en aire calculadas a partir de ERPG-2 y/o TEEL-2, según los criterios anteriores.


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— Valor umbral para la zona de alerta: concentraciones máximas de sustancias tóxicas en aire calculadas a partir de los índices AEGL-1, ERPG-1 y/o TEEL-1, siguiendo los criterios anteriores.

Variables y valores umbral para medio ambiente El industrial proporcionará un análisis fundamentado en la iden tificación, caracterización y valoración sistemática y objetiva de cada uno de los componentes y factores relevantes del sistema de riesgo. El análisis se basará en la evaluación y parametrización de los cuatro componentes que constituyen el si stema de riesgo: 1. Fuentes de riesgo . La e valuación debe contemplar entre otros aspectos la peligrosidad potencial de la sustancia, los factores que condicionan su comportamiento ambiental y la cantidad potencial involucrada. 2. Sistemas de control primario. Los sistemas de control primario son los equipos o medidas de control dispuestos por el industrial con la finalidad de mantener una determinada fuente de riesgo en condiciones de control permanente, de forma que no afecte signif icativamente al medio a mbiente. La evaluación debe describir para cada fuente de riesgo, los sistemas de control dispuestos y su eficacia, estimando qué cantidad de fuente de riesgo puede alcanzar el medio y en qué condiciones. 3. Sistemas de transporte. La evaluación debe describir en qué casos las fuentes de riesgo pueden alcanzar el medio receptor y estimar si el transporte en éste (aire, agua superficial o subterránea, suelo) puede poner la fuente de riesgo en contacto con el receptor y la magnitud de la posible afección. 4. Receptores vulnerables. La e valuación debe incluir una v aloración del entorno natural, el entorno socioeconómico, y su afección. El industrial debe suministrar información suf iciente de los as pectos anteriormente indicados y parametrizar (cuantif icar) cada uno de lo s componentes de los distintos sistemas de riesgo (fuente de riesgo, sistemas de control primario, sistemas de transporte y receptores vulnerables), con la f inalidad de asociar a cada situación de riesgo un valor o índice de peligro.

5.2.3. Autoprotección Según el RD 1254/1999, de 16 de julio, por el que se aprueban med idas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan sustancias peligrosas, establece que los titulares de los establecimientos afectados definan en un documento su política de prevención de accidentes graves y, en su caso, su sistema de gestión de seguridad.


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Además, los industriales están oblig ados a elaborar y presentar a la autoridad competente un plan de autoprotección, denominado plan de emergencia interior (PEI), que comprenda el análisis y la evaluación de los riesgos, el establecimiento de objeti vos de pre vención, la definición de los medios corporativos humanos y materiales necesarios para la pre vención y control, la organización de éstos y los procedimientos de actuación ante emer gencias que garanticen la evacuación y/o conf inamiento e interv ención inmediatas, así como su inte gración en el sistema público de protección civil.

Política de prevención de accidentes graves (PPAG) El industrial afectado por el citado RD 1254/1999 está oblig ado a definir su política de pre vención de accidentes gra ves en un docume nto que contemple los objeti vos y principios de actuación para g arantizar un alto nivel de seguridad para las personas, sus bienes y el medio ambi ente. Esta política deberá abarcar y reflejar los objetivos y principios de actuación generales establecidos por el industrial en relación con el contr ol de los riesgos de los accidentes graves, respecto a los elementos que se contemplan a continuación: • • • • • • •

Organización y personal. Identificación y evaluación de riesgos de accidentes graves. Control de la explotación. Adaptación de las modificaciones. Planificación ante situaciones de emergencia. Seguimiento de los objetivos fijados. Auditoría y revisión.

Si bien este documento tiene un carácter general, es necesario que se indiquen los criterios de or ganización, estructura y sistemas de g estión para cada una de las áreas citadas. Su alcance en cada caso debe def inirse claramente y ha de ser consistente con su afectación en cuanto al ri esgo de accidentes graves. En todo caso el industrial establecerá en su documento de política de pre vención de accidentes gra ves los medios humanos y materiales necesarios y los disponibles, así como las directrices adoptadas para conseguir un alto ni vel de se guridad en su establecimiento a f in de evitar, en la medida de lo posible, que se produzcan situaciones que puedan de rivar en accidentes graves y limitar sus posibles consecuencias tanto en sus propias instalaciones como en el entorno. Este documento representa el compromiso del industrial respecto al cumplimiento de los objetivos para el control de los riesgos de accidentes graves y la protección de las personas, los bienes y el medio ambiente.


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Sistema de gestión de seguridad (SGS) La gestión de se guridad puede definirse como la parte de la fun ción de gestión global de un establecimiento que determina e implanta su política de seguridad. El sistema de gestión de seguridad implica una gama amplia de actividades, iniciativas, programas y otros elementos, fundamentalmente de tipo técnico, humano y or ganizativo de las acti vidades individuales dentro de l a organización que tienen que ver con la seguridad. El documento que defina el sistema de gestión de seguridad desarrollará los elementos principales identificados en la política de pre vención de accidentes gra ves, reflejando el compromis o y la cultura de seguridad de su or ganización, contemplando los recursos y las responsabilidades directas del personal implicado en materia de seguridad y en la gestión de los riesgos de accidentes graves. El documento que def ine el sistema de gestión de se guridad podrá abarcar, a modo recomendatorio, los contenidos que se indican en los apartados siguientes: • Organización y personal: — — — — — —

Descripción de funciones y responsabilidades. Detalle de procedimientos que afectan a la seguridad. Necesidades formativas del personal. Descripción del organigrama de mando y responsabilidades. Definición de funciones en el sistema de seguridad. Definición de procedimientos para asegurar la participación del personal.

• Identificación y evaluación de riesgos de accidentes graves: — Detalle de la metodología desarrollada para identif icación y e valuación de riesgos. — Procedimientos para la definición de medidas de prevención y control. — Desarrollo de un procedimiento que permita determinar elementos de riesgo. — Evaluación de capacidades, conocimientos y recursos necesarios. — Peligros potenciales de las operaciones rutinarias y no rutinarias. — Peligros de las operaciones de puesta en marcha, parada y mante nimiento. — Posibles emergencias y fallos. — Riesgos en la retirada de servicios y evacuación. — Riesgos externos (meteorología adversa). — Operaciones de transporte.


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• Control de la explotación: — — — —

Desarrollo e instrucciones de los procedimientos de los procesos. Prácticas de trabajo necesarias para todas las actividades. Necesidades de cooperación del personal. Accesibilidad de los procedimientos para todo el personal.

• Adaptación de las modificaciones: — Desarrollo de los procedimientos necesarios para planificación y control de cambios. — Influencia durante el diseño y construcción de nue vas instalaciones o procesos. • Planificación ante situaciones de emergencia: — Procedimientos relativos a su desarrollo, implantación, evaluación y revisión. • Seguimiento de los objetivos fijados. • Auditoría y revisión.

Contenido mínimo de los planes de autoprotección El plan de autoprotección de un establecimiento afectado por el RD 1254/99 tendrá, como mínimo, el siguiente contenido: 1. Análisis del riesgo: — Descripción general. — Evaluación del riesgo. — Planos de situación. 2. Medidas y medios de protección: — — — —

Medios materiales. Equipos humanos. Medidas correctoras del riesgo. Planos específicos.

3. Manual de actuación en emergencias: — Objeto y ámbito. — Estructura organizativa de respuesta.


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— Enlace y coordinación con el plan de emergencia exterior. — Clasificación de emergencias. — Procedimientos de actuación e información. 4. Implantación y mantenimiento: — — — — —

Responsabilidades y organización. Programa de implantación. Programa de formación y adiestramiento. Programa de mantenimiento. Programa de revisiones.

Informes de seguridad (IS) Según lo establecido en el artículo 9 del Real Decreto 1254/199 9, los industriales de establecimientos en los que estén presentes sustanci as peligrosas en cantidades iguales o superiores a las del anexo I de dicho Real Decreto, tienen la obligación de f acilitar a la autoridad competente un informe de seguridad (IS). El informe de seguridad deberá incluir información suficiente sobre el establecimiento, su entorno, instalaciones y sustancias, con el fin de permitir a la autoridad competente conocer su finalidad, características de ubicación, actividades y peligros intrínsecos, así como los servicios y equipos t écnicos para un funcionamiento seguro. Asimismo, esta información debe clarificar en lo posible las interrelaciones entre las diferentes instalaciones y si stemas dentro del establecimiento, tanto en cuanto a los servicios comunes, como en lo que se refiere a su gestión global. La información deberá ser suficiente para permitir a la autoridad competente evaluar la idoneidad de los controles. En cualquier caso, puede hacerse referencia a otros documentos a disposición de las autoridades cuan do éstas lo soliciten. El informe de seguridad incluirá los siguientes contenidos: 1. Información básica para la elaboración de planes de emergencia exterior (IBA). 2. Información sobre la política de pre vención de accidentes gra ves y el sistema de gestión de seguridad. 3. Análisis del riesgo. Asimismo, en conformidad con el Real Decreto 1254/1999, la autori dad competente podrá e xigir a los industriales de los establecimien tos en los que estén presentes sustancias peligrosas en cantidades iguales o s uperiores a las de la columna 2 del anexo I de dicho RD, el desarrollo y presentación de algunos de los contenidos del informe de seguridad, cuando esté justificado por las


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características específicas de vulnerabilidad de los elementos del entorno, ante la posibilidad de efecto dominó por la presencia de industrias próximas, o por el resultado de las inspecciones llevadas a cabo en el establecimiento.

5.2.4. Información básica (IBA) para la elaboración de planes de emergencia exterior (PEE) Será obligatoria la presentación, por parte de los industriales, de una información de carácter general sobre el entorno,instalaciones, procesos y productos relacionados con la actividad industrial peligrosa del establecimiento. La información relativa al entorno del establecimiento será completada por la administración competente para la elaboración del plan de emer gencia exterior (PEE). En el anexo I de la DB se especif ica el contenido detallado de la información básica para la elaboración de planes de emergencia exteriores (IBA), tanto en lo que se refiere a las aportaciones por parte del industria l, como a la información que debe complementar la Administración competente. A co ntinuación, se recoge un resumen de dicha información:

A. Información sobre la zona de influencia Tiene por objeto la descripción de las características geográf icas, geológicas, ecológicas, meteorológicas, demográficas y de edificaciones, usos y equipamientos de la zona de influencia del establecimiento, necesarias para la elaboración del PEE. A.1. Información y datos a aportar por el industrial. A.1.1. Geografía. a) Localización del emplazamiento, indicando su longitud y latitud redondeadas al se gundo arco más próximo y sus coordenadas UTM. Asimismo, se indicará el municipio o cualquier otra di visión política necesaria, así como la relación del emplazamiento con respecto a cualquier elemento notable, natural u obra humana (como ríos o lagos). b) Mapa del entorno del emplazamiento en una escala con veniente conteniendo, como mínimo: 1. Demarcación de los límites de propiedad de la instalación industrial e indicación de su superficie. 2. Emplazamiento y orientación de las principales estructuras de la instalación industrial, debidamente identificadas. 3. Indicación del norte geográfico.


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4. Carreteras, líneas de ferrocarril y corrientes de agua que atraviesen la zona. A.1.2. Topografía. Se incluirá un plano topográf ico a escala 1/10.000 o superior , donde se indiquen las curvas de nivel con una equidistancia adecuada. Por lo menos un punto del mapa estará referenciado en el sistema de co ordenadas UTM. A.2. Información y datos a complementar por la Administración co mpetente. Se refieren básicamente a la descripción y ubicación de los elementos vulnerables presentes en la zona de influencia. A.2.1. Demografía. a) Población residente en la zona de influencia, determinada a partir de los estudios de análisis de consecuencias, considerándose para ello la situación más desf avorable. Se reflejarán sobre ma pa, a escala adecuada, las acumulaciones de población, tales como pueblos, ciudades, etc., existentes en círculos concéntricos en torno al establecimiento. Los datos de población incluida en cada una de las zonas se recogerán en forma de tabla. b) Si en la zona de influencia existen flujos de población itinerante significativos, se harán constar éstos en los mapas y tablas demográficos. A.2.2. Elementos de valor histórico, cultural o natural. Ubicación y breve descripción de los elementos de v alor histórico, cultural o natural en la zona de influencia. A.2.3. Red viaria. Indicación de las vías de comunicación (carreteras, ferrocarriles, canales, puertos, etc.), situados en la zona de influencia, resaltando aquellos que tengan especial importancia en cuanto a su densidad de tráfico. A.2.4. Geología. a) Descripción de la naturaleza del terreno en el emplazamiento y su entorno, además de la tipología del suelo, que se reflejarán en mapas geológicos a una escala adecuada. b) Localización del medio acuífero de la zona, hasta una profund idad adecuada según el riesgo. c) Estimación del caudal transportado por el acuífero, grado de explotación, así como puntos de bombeo y sus usos.


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A.2.5. Hidrología. a) Características fisicoquímicas, biológicas e hidrológicas generales de los cauces de agua situados en la zona de influencia. b) Regímenes típicos de los citados cauces y, en su caso, se indicarán las variaciones estacionales significativas. A.2.6. Usos del agua y suelos. Sobre los planos topográficos, a escala conveniente, deberá indicarse en la zona de influencia: 1. Perímetro del establecimiento. 2. Clasificación oficial de los tipos de suelo (industrial, urbano, urbanizable...), de acuerdo con los planes de ordenación existentes. 3. Zonas residenciales, industriales, comerciales, agrícolas, ganaderas, recreativas o cualquier otro tipo de instalaciones públicas. 4. Ubicación de las edificaciones y estructuras más próximas al establecimiento industrial, incluyendo una bre ve descripción de aquellas dedicadas a la concentración de público, regular u ocasional, así como de las de mayor vulnerabilidad, tales como colegios, residencias, centrales telefónicas, etc. 5. Localización y usos de las fuentes de agua. A.2.7. Ecología. Breve descripción en la zona de influencia de la flora, fauna, zonas arboladas, unidades de paisaje, etc., con especial énfasis en aquellas especies que debido a su indudable v alor biológico puedan ser s usceptibles de impacto por accidente industrial. A.2.8. Meteorología. a) Información respecto a las frecuencias anuales de la v elocidad del viento y su dirección, y de la categoría de estabilidad atmosférica (resaltando las situaciones de in versión térmica). La velocidad del viento quedará definida en 4 clases y la dirección en 8 sectores. En cuanto a la estabilidad, se utilizará la clasif icación de Pasquill en siete categorías. b) Estadística sobre pluviometría del emplazamiento. c) Estadística sobre otros meteoros de interés. A.2.9. Red de asistencia sanitaria. Se incluirá un in ventario de los centros asistenciales situados en el ámbito territorial del establecimiento y zona de influencia, con indicación de su capacidad y, en su caso, de sus especialidades.


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A.2.10. Red de saneamiento. Se describirán bre vemente las principales características de lo s siguientes equipamientos, situados en la zona de influencia: — — — — —

Red de alcantarillado. Red de suministro de agua. Sistemas de depuración (si los hubiese). Vertederos (controlados, incontrolados). Otros que se consideren necesarios.

A.2.11. Otros servicios públicos. Descripción general de los principales servicios, en la zona de influencia, que pudieran verse afectados por las consecuencias de un accidente, tales como: — Suministro eléctrico. — Suministro de gas. — Instalaciones telefónicas. A.2.12. Instalaciones singulares. Se indicarán las características principales y ubicación de aqu ellas instalaciones, situadas en la zona de influencia, que posean un c arácter estratégico o riesgo potencial considerables, tales como: — Instalaciones de alta tensión. — Centrales nucleares y centrales térmicas. — Gasolineras, etc.

B. Información sobre el polígono industrial Esta información será aplicable en aquellos casos en los que el establecimiento en cuestión forme parte de un polígono industrial, conteniendo su descripción, su censo industrial y los pactos de ayuda mutua existentes entre industriales. Esta documentación será elaborada conjunta y solidariamente por todos los industriales que forman parte del polígono y, por lo tanto, será común para todos ellos. Para las industrias de nueva instalación, el industrial aportará sólo los datos específ icos complementarios que teng a que añadir a lo s definidos anteriormente. B.1. Plano de implantación. Se presentará un plano (o planos) de implantación del polígono, a escala comprendida entre 1/2.000 y 1/5.000. Si se describe el polígono mediante una colección de planos contendrá toda la información solicitad a. Cuan-


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do se trate de planos parciales, todos tendrán la misma escala ( comprendida entre las indicadas). En este caso, se incluirá también un plano de conjunto, a escala inferior, aun cuando no conteng a una información tan detallada. En el plano (o planos) de implantación se señalarán expresamente los valores siguientes: a) Curvas de nivel, a una distancia adecuada. b) Límites e identificación de los establecimientos que lo inte gran. c) Accesos de entrada y salida del polígono: 1. 2. 3. 4.

Carreteras. Caminos. Vías férreas. Zonas portuarias.

d) Barreras naturales y artificiales: 1. 2. 3. 4.

Zanjas y canales (anchura, profundidad). Vallas y muros (altura, características). Edificios de control en los accesos. Otros.

e) Redes de tuberías de intercone xión entre establecimientos, indicando: 1. Fluido transportado. 2. Caudal, presión y temperatura. 3. Puntos de posible aislamiento (válvulas, estaciones de bombeo, etc.). 4. Diámetro. 5. Situación (aéreas, subterráneas, a cielo abierto) y elevación. f) Sismicidad de la zona del polígono, de acuerdo con la norma de construcción sismorresistente. Por lo menos,un punto de cada uno de los planos estará referenciado en el sistema de coordenadas UTM. B.2. Convenios o pactos de ayuda mutua. Se incluirá la información relativa a los convenios o pactos de ayuda mutua (PAM) existentes entre empresas, especificando en cada uno de éstos la información siguiente: 1. Empresas que lo suscriben. 2. Ámbito.


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3. Medios humanos y materiales. 4. Estructura y operatividad.

C. Información sobre el establecimiento Deberá contener la siguiente información relativa a las instalaciones, personas y procesos in volucrados en la acti vidad industrial que se d esarrolla en el establecimiento. Será aportada por el industrial a la Administración competente en la elaboración del PEE. C.1. Identificación del establecimiento. Comprenderá la siguiente información: 1. Razón social y su dirección. 2. Dirección completa de los establecimientos industriales. 3. Actividad o actividades, según la clasificación nacional de actividades económicas (CNAE). 4. Plantilla total y por turnos de trabajo. C.2. Descripción de las instalaciones y actividades. Esta información está directamente relacionada con los planos d e implantación contenidos en el apartado C.4, por lo que las referencias entre ambos serán concordantes. La descripción contendrá la sigui ente información: a) Resumen del proceso o procesos de f abricación, con indicación expresa de: 1. Sustancias que intervienen, incluidas las intermedias. 2. Operaciones que constituyen el proceso y sus características. b) Relación de sustancias y/o productos clasif icados, indicando para cada uno de ellos: 1. 2. 3. 4.

Proceso o procesos en que interviene la sustancia o producto. Presión y temperatura, en el proceso y en el almacenamiento. Transformaciones físicas que puedan generar riesgos. Transformaciones químicas (reacciones secundarias) que puedan generar riesgos. 5. Cantidad máxima retenida entre secciones aislables, susceptible de un escape accidental, con indicación de presión y temperatura.


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c) Especificaciones mecánicas de los depósitos de almacenamiento de sustancias o productos clasificados, indicando: 1. 2. 3. 4. 5.

Volumen nominal y útil. Presión y temperatura (nominales y de diseño). Dimensiones, material y espesores. Tipo y calidad de calorifugado. Enumeración y características de las válvulas de seguridad, indicando si descargan a la atmósfera o al colector de la antorcha u otro sistema de eliminación de residuos peligrosos,si lo hubiese. 6. Enumeración y situación de las válvulas seccionadoras de accionamiento a distancia. d) Descripción de los cubetos, indicando tipo, capacidad y existencia de vías de evacuación. e) Sismicidad considerada en el diseño de cada una de las instal aciones. f) Bandejas de tuberías y conducciones de fluidos, propias de la planta o de intercone xión con otras. Se precisará la siguiente información: 1. Naturaleza del fluido. 2. Presión y temperatura. 3. Puntos de posible aislamiento (válvulas, estaciones de bombeo, etc.). 4. Diámetro de las conducciones. 5. Situación (aéreas, subterráneas, a cielo abierto) y ele vación. Parte de esta información (intercone xiones entre establecimientos) estaría incluida en el apartado B.1, en el caso de polígono s. g) Presión, temperatura y caudal de los productos clasif icados, en los puntos de recepción y expedición. C.3. Servicios del establecimiento. Se indicarán las características más importantes de los siguien tes servicios, con indicación de cuáles son comunes para varias o todas las instalaciones y los que son específicos para una instalación concreta. Asimismo, se incluirán los sistemas de reserva más importantes. a) Suministros externos: 1. Suministro e xterno de electricidad y otras fuentes de ener gía. 2. Suministro externo de agua. 3. Suministro externo de otras sustancias líquidas o sólidas.


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b) Suministros dentro del establecimiento: 1. Producción interna de ener gía, suministro y almacenamiento de combustible. 2. Red interna de distribución eléctrica. 3. Suministro eléctrico de emergencia. 4. Agua caliente y otras redes de distribución de líquidos. 5. Sistemas de comunicación. 6. Aire para instrumentación. c) Otros servicios: 1. Sistemas de tratamiento de residuos. 2. Red de alcantarillado y sistemas de e vacuación de aguas residuales. 3. Dispositivos de control y recogida de agua contra incendios. d) Servicios de vigilancia: 1. Estaciones meteorológicas. 2. Servicios de supervisión de accesos y detección de intrusione s. C.4. Planos de implantación. Se trata de los planos e información siguientes: a) Plano general de la planta, a escala recomendable 1/2.000 (ent re 1/500 y 1/5.000). En él se señalarán claramente referenciados los elementos descritos en el apartado C.2. Este plano contendrá la información siguiente: 1. Zonas de recepción y e xpedición de sustancias o productos clasificados, señalando los puntos de carga y descarga. 2. Unidades de proceso. 3. Depósitos de almacenamiento, con indicación de su capacidad y contenido. 4. Líneas de tuberías y conducciones de fluidos, propias del establecimiento o de interconexión con otros. 5. Servicios generales, acometidas y sistemas de recogida y tratamiento de residuos. 6. Accesos a la planta. 7. Barreras naturales y artificiales. 8. Norte de la planta y norte geográfico. b) Planos parciales (subdi visiones del anterior), a escala recome ndable 1/250 (no inferior a 1/500), necesarios para representar


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más detalladamente los depósitos de almacenamiento y las unidades de proceso, descritos en el plano anterior . Como información complementaria, se indicará: 1. Curvas de nivel con una equidistancia máxima de dos metros. 2. Elevaciones de los distintos elementos. En cada uno de los planos, por lo menos un punto estará referenc iado en el sistema de coordenadas UTM.

D. Información sobre sustancias peligrosas Deberá contener la información relati va a las propiedades f isicoquímicas y toxicológicas de todas las sustancias peligrosas involucradas en la actividad industrial que se desarrolla en el establecimiento. a) Se presentará una relación de sustancias peligrosas, con indicación de su número CEE y de la categoría a la que pertenecen, entre las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Materia prima. Producto auxiliar. Producto intermedio. Producto acabado. Subproducto y/o residuo. Producto que se pueda formar como resultado de la pérdida de control sobre los procesos químicos.

b) Como información sobre estas sustancias, se incluirá la relativa a los siguientes aspectos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Identificación. Composición. Identificación de peligros. Primeros auxilios. Medidas de lucha contra incendios. Medidas en caso de vertido accidental. Manipulación y almacenamiento. Controles de exposición/protección individual. Propiedades físicas y químicas. Estabilidad y reactividad. Informaciones toxicológicas.


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12. Informaciones ecológicas. 13. Consideraciones relativas a la eliminación. 14. Informaciones relativas al transporte. 15. Informaciones reglamentarias. 16. Otras informaciones de interés.

Información sobre el sistema de gestión de seguridad y política de prevención de accidentes graves Como parte del informe de se guridad, el responsable del establec imiento afectado incluirá el documento sobre su política de pre vención de accidentes graves, así como el que describe el sistema de gestión de se guridad puesto en práctica, según los criterios indicados en el Artículo 3 de esta Directriz.

5.2.5. Análisis del riesgo Los objeti vos del análisis del riesgo son identif icar los accid entes gra ves que puedan ocurrir en el establecimiento, así como el cálculo de las consecuencias y daños producidos por aquéllos. De esta forma, quedarán determinados los que pueden ser calif icados como accidentes de cate gorías 2 y 3, según la clasificación recogida en la DB. El análisis del riesgo presentará expresamente el siguiente contenido:

Identificación de peligros de accidentes graves Pueden definirse como fuentes de peligro aquellas condiciones q ue amenazan el funcionamiento se guro del establecimiento o instalación. Estas fuentes deben analizarse en todas las f ases de operación (puesta en mar cha, funcionamiento normal, parada, carga/descarga, transporte en el interior d el establecimiento, etc.). Se identif icarán los peligros de accidentes gra ves vinculados a: a) Operaciones, es decir, posibles errores humanos durante las mismas, fallos técnicos y de funcionamiento de los equipos, fallos de cont ención, parámetros del proceso fuera de los límites fijados, deficiencias en el suministro de servicios, etc. b) Sucesos e xternos, como impacto de acti vidades próximas, transporte, peligros naturales, etc. c) Vigilancia, es decir, intervenciones no autorizadas. d) Otras causas relacionadas con el diseño, construcción y gestión de la seguridad, como errores de diseño, procedimientos operacionales, modifi-


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caciones de procesos o equipos inadecuadas, fallos en el sistema de permisos de trabajo, mantenimiento inapropiado, etc. En este apartado se identificarán las posibles hipótesis accidentales y las características de los escenarios correspondientes, incluyendo una descripción y justif icación de los principios y metodología utilizados . Se considerarán las hipótesis accidentales y escenarios que puedan produc irse por efecto dominó, así como aquellas que teng an consecuencias medioa mbientales y las que puedan sur gir con moti vo de reacciones incontro ladas. Podrán descartarse aquellas hipótesis accidentales que por presen tar una probabilidad de ocurrencia muy remota, se considere muy improbable su materialización. Estas hipótesis se justif icarán mediante árboles de f allos suf icientemente específicos y detallados, apoyándose en referencias técnicas a valadas y todo ello con la aceptación de la autoridad competente.

Cálculo de consecuencias El cálculo de consecuencias se basará en la estimación de los v alores que puedan alcanzar , espacial y temporalmente, las v ariables represen tativas de los fenómenos peligrosos, incluyendo los parámetros medioambientales, derivados de los accidentes gra ves postulados, aplicando para ello m odelos de cálculo adecuados. Las metodologías de cálculo se basarán en modelos científ ica e internacionalmente aceptados. Se presentará una descripción y justificación de los métodos de cálculo utilizados, incluyendo las hipótesis asumidas en ellos. Se considerarán, asimismo, aquellos accidentes que puedan produci rse por efecto dominó, y los que tengan consecuencias medioambientales. Para facilitar su comprensión, los resultados del análisis de consecuencias se representarán gráficamente de acuerdo con el modelo utilizado, para cada hipótesis accidental, a escala 1/5.000 o más detallada, indicando las zonas de intervención y de alerta de acuerdo con los valores umbrales indicados en esta DB.

Cálculo de vulnerabilidad Una vez estimadas, para cada accidente gra ve, las magnitudes de l os fenómenos peligrosos, se llevará a cabo un análisis de la vulnerabil idad que estos valores suponen para las personas, el medio ambiente y los bienes. Para ello, se emplearán metodologías probabilísticas del tipo análisis probit (probability unit), en función de la disponibilidad y desarrollo de éstas. Para cada una de las hipótesis accidentales, la vulnerabilidad s obre personas se expresará en términos de víctimas y heridos de diferente tipología.


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Análisis cuantitativo de riesgos (ACR) La autoridad competente en cada caso podrá e xigir un análisis cuantitativo de riesgo (ACR), cuando así lo considere oportuno, en función de las circunstancias específicas del entorno, instalaciones, procesos y productos de la actividad industrial, dando un razonamiento justificativo de tal requerimiento y de la finalidad para la que se precisa. Una de estas f inalidades puede ser la toma de decisión en materia de planificación urbanística en el entorno de los establecimientos afectados, de acuerdo con el contenido del artí culo 12 del RD 1254/1999 y artículo 6 de esta DB, y sin perjuicio del uso al ternativo o combinado de otras metodologías de prestigio internacional reconocido. El análisis cuantitativo de riesgo (ACR) tendrá el siguiente contenido: a) Identificación de los sucesos iniciadores. b) Determinación de las causas y frecuencias de estos sucesos in iciadores. c) Determinación de la evolución de los sucesos iniciadores hasta los accidentes finales. Cuantificación de las frecuencias de los suceso s accidentales finales. d) Determinación de las consecuencias letales de los accidentes finales. e) Determinación del riesgo. f) Comparación del riesgo con los criterios de aceptabilidad. El objeto del ACR consiste en determinar el riesgo para las per sonas en el entorno de los establecimientos afectados que esté relacionado con la presencia de sustancias peligrosas y con di versas finalidades, alguna de las cuales se ha citado anteriormente en este apartado. En el capítulo 1 se identif icarán los sucesos iniciadores, entendiendo como tales los sucesos externos, fallos de operación, humanos o pérdidas de inventarios de sustancias peligrosas por causas genéricas o específicas. Se prestará especial importancia a aquellos que a priori puedan contribuir al riesgo para el exterior del establecimiento. En el capítulo 2 se analizarán las causas de estos sucesos y se determinarán sus frecuencias por aplicación de los métodos más adecuados se gún el caso (valores estándares directos, árboles de fallos, etc.). En el capítulo 3 se analizará la evolución de los iniciadores hasta producir los accidentes, según el tipo de sustancia y las condiciones del entorno. Se utilizarán para ello las técnicas más idóneas, como por ejemplo el árbol de sucesos. Mediante producto de las frecuencias de los iniciadores y de las probabilidades de los factores condicionantes, se determinará la frecuencia de los accidentes. En el capítulo 4 se determinarán las consecuencias letales de los accidentes, utilizando para ello los modelos de cálculo pertinentes. En el capítulo 5 se incluirá un mapa de isolíneas de riesgo ind ividual (definido como la probabilidad, referida a un periodo de un año, de que una persona


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ubicada de forma permanente en un lugar determinado y sin protección específica, sea víctima de un accidente), determinado multiplicando, en cada punto, la frecuencia de cada accidente por sus consecuencias letales. En el capítulo 6 se compararán las curvas de isoriesgo individual obtenidas con los criterios de aceptabilidad del riesgo f ijados. La autor idad competente en cada caso f ijará estos criterios que serán, en cualquier caso, comparables a estándares adoptados internacionalmente. No obstante, podrá establecerse un nue vo contenido para el ACR siempre que esté contrastado con modelos científ ica e internacionalment e aceptados y en conformidad con la autoridad competente.

Relación de accidentes graves Finalmente, en el IS se incluirá la relación de accidentes de categorías 2 y 3, y los esquemas de los árboles de sucesos que pueden conducir a cada uno de ellos. Cuando un accidente de categoría 2 o inferior de un establecimiento pueda ocasionar un accidente de cate goría 3 en otro establecimient o contiguo, o desencadenar su árbol de sucesos asociado, el organismo competente le asignará también la categoría 3.

Medidas de prevención, control y mitigación Para cada uno de los accidentes gra ves relacionados, se incluirá información sobre los parámetros técnicos y salv aguardias tecnológicas para e vitar y mitigar sus consecuencias, así como los procedimientos previstos en el plan de autoprotección para dicho suceso.

5.2.6. Formatos de notificación de accidentes En el anexo II de la DB de Protección Ci vil, que nos ocupa, se recogen los formatos para la notificación a las autoridades competentes en caso de accidentes. Dichos formatos son los siguientes:

Informe básico En él se recoge la información básica que identif ica al accidente de forma inequívoca: establecimiento, tipo de actividad, fecha y hora del accidente, etc. Este informe de una sola página deberá acompañar tanto al infor me inmediato como al detallado. Los campos a rellenar son los no sombreados.


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Informe inmediato Este informe, de una sola página, deberá enviarse, como su nombre indica, en el más breve plazo posible (de 1 a 3 días después del accide nte). Su finalidad es recoger la información básica y concisa que describa las características más importantes del accidente en términos de: tipo de accidente, sustancia implicada, fuente directa, supuestas causas, efectos inmediatos, medidas de emergencia tomadas, lecciones inmediatas aprendidas. Es muy importante que se complete la información, con una descripción en los espacios de texto libre que figuran tras cada dato del accidente.

Informe detallado Este informe contiene la información más relevante en cuanto al análisis del accidente, y es de enorme importancia que se cumplimente. Su remisión deberá hacerse en el plazo máximo de un mes tras el accidente. El informe está subdividido en tres partes: A. Suceso: descripción detallada del accidente en sí. B. Consecuencias: descripción de las consecuencias sobre personas, bienes y medio ambiente. C. Respuesta: descripción de las medidas tomadas tanto de emergencia como de tipo legal. Por ser esta parte la que más asistencia requiere por el gran número de campos que se deben rellenar y la cantidad de términos técnicos em pleados, y con el fin de homogeneizar informes, se acompaña un conjunto de códigos y notas explicativas que facilitan su cumplimentación.

5.2.7. Análisis de consecuencias para el PEE Se entiende por análisis de consecuencias el cálculo espacial y temporal de las variables representativas de los fenómenos peligrosos descritos en la Directriz Básica y sus posibles efectos sobre las personas, el medio ambiente y los bienes, con el fin de estimar su naturaleza y magnitud del daño. A este respecto, la DB especif ica que el control y la planif icación ante el riesgo de un accidente gra ve para un establecimiento se fundame ntará en la evaluación de las consecuencias de los fenómenos peligrosos que pueden producir los accidentes graves, susceptibles de ocurrir en la actividad en cuestión, sobre los elementos vulnerables en el ámbito territorial del plan. Según la propia DB, la metodología adoptada para e valuar las con secuencias a efectos de planificación deberá basarse en la zonificación de riesgos y en


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la aplicación de modelos de cálculo, que serán de probada eficacia científica y reconocimiento internacional. En relación con esto, la DB de protección civil indica una serie de pautas no vinculantes para lle var a cabo este análisis. Más concretame nte, en el ámbito de la autoprotección, la DB hace referencia a un documento elaborado por la Comisión Europea: la guía técnica Guidelines of a major accident prevention policy and safety mana gement system, as r equired by C ouncil Directive 96/82/EC (SEVESO II). J oint Research Centre. European Comision, 1998, como instrumento de apo yo en la interpretación del RD 1254/1999, en lo relativo a la política de pre vención de accidentes graves y al informe de seguridad. En lo relativo al análisis del riesgo, la DB recomienda que pueden emplearse, sin carácter vinculante, los criterios contenidos en las guía s técnicas sobre metodologías de análisis de riesgos editadas por la Dirección G eneral de Protección Civil. Entre la diferente documentación que puede encon trarse en el servicio de publicaciones correspondiente destacamos la siguiente: — Guía par a la r ealización del análisis del riesgo mediambiental en el ámbito del RD 1254/99. Seveso II. 2004. — Guía para la realización de inspecciones técnicas administrativas en el ámbito del RD 1254/99. Seveso II. 2003. — Guía técnica Casos prácticos de Análisis del Riesgo (establecim ientos de nivel inferior de afectación en el ámbito del RD 1254/99-[Se veso II]). 2005. — Metodología para el Análisis de Riesgos Ambientales en el marco de la Directiva Comunitaria 96/82 CE-SEVESO II. 2002. — Guías Técnicas para el Análisis y la Comunicación de Riesgos. 2 001. — Guía Técnica. Análisis del riesgo en los establecimientos afect ados de nivel inferior (en el ámbito del Real Decreto 1254/99. Seveso II). 2004. — Guía Técnica. Zonas de Planif icación para Accidentes Graves de Tipo Tóxico. Anexos I-II (en el ámbito del Real Decr eto 1254/99. Seveso II). 2003. — Guía Técnica. Zonas de planif icación par a accidentes gr aves de tipo térmico (en el ámbito del Real Decreto 1254/99. Seveso II). 2003. — Manual de F ichas Toxicológicas de Emer gencia de las sustancias incluidas en el Anexo I de la Directiva 96/82/CE (Seveso II). 1998. — Guía para la Comunicación de Riesgos Industriales Químicos y Planes de Emergencia. — Guía técnica: Metodología para el análisis de riesgos, visión general. — Guía técnica: Métodos cualitativos para el análisis de riesgos. — Guía técnica: Métodos cuantitativos para el análisis de riesgos. — Transporte de mercancías peligrosas por carretera. Fichas resumen de primera intervención. 1999.


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Para el desarrollo de lo previsto en el ámbito de la identificación de peligros de accidentes gr aves, incluido en el análisis de riesgos, la DB también recomienda utilizar los criterios contenidos en el documento Guidance on the preparation of safety report to meet the requeriments of Council Directive 96/82/CE (SEVESO II), elaborado por la Comisión Europea. Por último, la DB dispone que para el establecimiento en la estr ategia para la elaboración de información a la población, en el marco de los PEE, se cuenta con la ayuda de los criterios contenidos en la Guía para la comunicación de riesgos industriales, químicos y planes de emer gencia, editada por la Dirección General de Protección Civil. De entre los tipos genéricos de accidentes potenciales en insta laciones de fabricación, plantas de tratamiento o establecimientos para el a lmacenamiento de sustancias peligrosas, que pueden producir los fenómenos ya d escritos (de tipo mecánico, térmico o químico) peligrosos para las personas, el medio ambiente y los bienes, considerados en la identificación del riesgo, cabe destacar los siguientes: a) Fuga o derrame incontrolado de productos peligrosos, produciendo posterior incendio, explosión o contaminación grave. b) Explosión previa a la fuga. c) Incendio previo o simultáneo a la fuga. De estos tres tipos de accidentes,aquellos cuyas consecuencias pueden afectar a un plan de emergencia exterior, son casi exclusivamente las fugas de productos peligrosos, por su mayor alcance, y solamente en algunos casos pa rticulares, las consecuencias de explosiones o incendios previos a una fuga pueden tener repercusiones exteriores al subpolígono. Además, aun en estos casos, sus efectos son de menos magnitud que los provocados por una fuga del mismo producto. Por este moti vo, la metodología de la e valuación de consecuencia s debe consistir en el análisis de las fug as y su e volución según el t ipo de producto, entorno y circunstancias, concatenando, en su caso, dichas fugas con los fenómenos de transporte, incendios o explosión. De todo el entramado le gal que se ha citado cabe destacar los p untos siguientes: — Información básica (IBA) que incluya un estudio funcional de o perabilidad (AFO-HAZOP) cuando se haya determinado que puedan e xistir consecuencias en el exterior de las instalaciones; en la relación de accidentes graves se deben incluir los árboles de sucesos que puedan conducir a los mismos. — Análisis cuantitativo de riesgo (ACR-HAZAN). — Estudio de vulnerabilidad y análisis de consecuencias. — Elaboración de los ACR.


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— Identificación o análisis de riesgos: métodos cualitativos y se micuantitativos. — Evaluación de riesgos: métodos cuantitativos. Más adelante, a lo largo de este texto, se verán diferentes métodos que arrojan un poco más de luz sobre la elaboración de la documentación pertinente en estas materias.

5.3. CONCEPTOS ESTADÍSTICOS Y PROBABILÍSTICOS EN LOS ESTUDIOS DE RIESGOS Los estudios de riesgo y sobre todo los cuantitativos, se apoyan en una serie de conceptos y operaciones estadísticas que conviene recordar 12. Partamos de un recuento estadístico de accidentes o de f allos. Suponemos que es una muestra caracterizada por un número de observaciones (n), unos valores de la v ariable medida ( xi) (por ejemplo número de víctimas) y unas frecuencias absolutas (f) en que se presentan los valores de xi. En lugar de la frecuencia absoluta (f) puede tomarse como variable estadística la frecuencia relativa: F=

f n

(1)

Se llama función de distribución a la que relaciona la frecuencia (f ó F) con la variable medida: f = I c( xi , n)

(2)

F = I ( xi )

(3)

Es frecuente e xpresar estas funciones utilizando como v ariables auxiliares la media (x–), la desviación (xi - x–) y la desviación típica (s):

(4) (5) Pasando (2) y (3) a ser:

(6) (7)


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En ocasiones interesa operar con frecuencias relativas acumuladas:

(8) Cuyo valor, entre a = – w y b = + w, se toma como igual a la unidad. Son interesantes los casos siguientes de la integral definida: a

b

-w a

+w b

-w a

b +w

FA Unidad Frecuencia relativa acumulada con que xi está comprendida entre a y b Frecuencia relativa acumulada con que xi es inferior a b Frecuencia relativa acumulada con que xi es superior a a

Por otro lado definimos la probabilidad de que se produzca un suceso como:

(9) Suponemos ahora que de una población o universo extraemos una muestra representativa que es la estadística que indicamos al principio. La representatividad supuesta se expresa:

(10)

F=P

o sea, que la frecuencia relativa con que se da un valor xi en la muestra estadística es igual a la probabilidad de que tal valor xi se presente en la población sometida a examen muestral. La representatividad (de la muestra e stadística con respecto a la población) será mayor cuanto mayor sea n. Ello supone que tanto más verdad será la igualdad (10). En diferentes textos es frecuente utilizar indistintamente frec uencia (relativa) y probabilidad, basándose en la igualdad (10). A veces se ap lican los dos conceptos sin discriminar su procedencia estadística o probabil ística respectiva, lo cual puede originar confusión en el lector poco a vezado. Por ello vamos a sintetizar ambos conceptos en uno: frecuencia probabilística: FP = F(estadística) = P(probabilística) Inferencia estadística: (el pasado)

(11)

= (el futuro)

En los estudios de riesgo es frecuente e xpresar la frecuencia p robabilística en términos de veces (que ocurre un suceso) por unidad de tiempo (años, horas),


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o de su inverso que es el intervalo de tiempo que transcurre en tre dos veces sucesivas del acontecimiento considerado (IBI en inglés), por ejemplo: FP = (

veces o año 1 ) año

(12)

años o años) vez

(13)

IBI = (

FP =

1 IBI

(14)

Una operación que aparecerá con gran frecuencia en las elaborac iones probabilísticas va a ser la probabilidad compuesta obtenida por composición de las probabilidades simples de sucesos. Se darán dos casos importantes: a) Concurrencia («y»): probabilidad compuesta de que se den v arios sucesos de probabilidades individuales Pj:

Py = P j (15) Ejemplo: que se den, de forma simultánea o consecutiva, los sucesos A y B:

(16) b) Alternativa («o»): probabilidad compuesta de que se dé uno cualquiera de varios sucesos alternativos individuales con probabilidades, también individuales, Pj:

Po = ¦ P j

(17)

Ejemplo: que se den, de forma alternativa, los sucesos A o B: P = P A + PB

(18)

En lo anterior se ha supuesto que los sucesos individuales son independientes entre sí. Cuando hay dependencia entre sucesos indi viduales las cosas se complican algo (teorema de Bayes, etc.), aunque tales casos no son frecuentes en los estudios que nos ocupan. En ocasiones se hará uso, lo que a veces confunde, de probabilidades complementarias o, mejor dicho, de probabilidades de sucesos complementarios. Ello es cuando xi sólo pueda tomar dos valores alternativos (si/no) (cara/cruz) (R/S) PR + PS = 1

(19)


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o, más útil: PR = 1 - PS

(20)

Un caso típico de esta complementariedad es la relación que e xiste entre la tasa de fallo de un componente y la tasa de fiabilidad del mismo: P FIABILIDAD = 1 - P FALLO

(21)

Una variable estadística de uso frecuente en los estudios de ri esgo es la esperanza matemática. E = P i xi

(22)

que define el valor a esperar, o más esperado, por término medio de la población cuando se repite muchas v eces el e xperimento aleatorio. En los estudios de seguridad se aplica el concepto de esperanza matemática, como sigue: en los juegos de azar se llama esperanza matemática de un jugador al producto del premio que ofrece el jue go por la probabilidad de obtenerlo. P arece cáustico traer aquí esta definición y aplicarla a sucesos accidentales d añinos pero sirve para fijar el concepto. Riesgo = Probabilid ad x Severidad

(23)

R = FP x S

(24)

Ejemplo: FP = 10-4 veces/año (104 años entre dos veces) S = pérdida de 1 MM de euros/vez (106 €). R = 10-4 x 106 = 102 €/año Las ecuaciones (23) o (24) son fundamentales en las evaluaciones (cuantitativas) de riesgo. En el ejemplo que se ha puesto de su aplicación ha intervenido la severidad ( ) en términos absolutos, así se hace en muchos otros casos (víctimas/accidente, etc.). Ello no obstante, hay ocasiones e n que la severidad se expresa también en términos probabilísticos, lo que puede mover a confusiones. Por ejemplo: expresamos la severidad en términos del umbral de letalidad del 1% cuando se da una intensidad local (a u na distancia d del origen) de la emisión (concentración tóxica, calor radiante, sobrepresión de explosión, etc.) concreta. Ello supone que, dado tal v alor concreto de la


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intensidad local, un 1% de la población presente f allecerá como consecuencia del accidente. Se produce un caso de probabilidad compuesta, ecuaciones (15) y (16), entre la probabilidad en el destino (FPD) y la severidad probabilística (FPS) entre los sujetos pacientes (n presentes). En caso tal: Rc = FP D x FP S

(25)

UL 1% o FP S = 1% de n (por ejemplo)

(26)

La severidad S a aplicar en la ecuación (24) debería ser entonces: S = FP S x n

(27)

con el fin de que el riesgo esté expresado:

§ · víctimas § veces · § víctimas · ¸¸ x n (H presente)= R¨ R = FP D ¨ ¸ x FP S ¨¨ ¸ © año ¹ © año ¹ © H presente vez ¹

(28)

La confusión deriva de que, a veces, el riesgo se expresa en términos probabilísticos por agrupación de FPD con FPS: Rc = FP D x FP S

Lo que tiene el sentido de una probabilidad compuesta (que se d FPD) en términos: veces víctimas víctimas . = año vez Hpresente año Hpresente

(29) é FPO y

(30)

Para perfeccionar el riesgo como esperanza matemática, ecuaciones (22), (23) y (24), hay que hacer, en los casos que estamos comentando: R = Rc x n

(31)

Cabe decir que n es, en general, el número de elementos sensibles pasivos situados en el punto a distancia d del origen del accidente: habitantes, operarios, casas, ventanas con cristales, etc. Tal número será igual al núme ro nominal N (habitantes de derecho, casas, etc.) por otro f actor probabilístico de presencia: n = FP P x N

como se verá más adelante.

(32)


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El riesgo en su expresión probabilística R’ tiene importancia porque es objeto de estadísticas y de criterios de aceptabilidad, como se verá en su momento.

5.4. EQUIPO PROFESIONAL PARA ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DE RIESGOS La composición del equipo humano profesional es muy importante para llevar a buen fin estos estudios. Los objetivos generales son: a) Que el estudio sea completo: que no se pasen por alto orígenes, causas o efectos de incidentes/accidentes signif icativos. Algunos de aqu éllos no son evidentes y requieren una indagación cuidadosa. b) Que el estudio sea consistente con el método elegido. c) Que se mantenga disciplinada la imaginación: suficiente para la identificación y análisis pero sin desbocarse hacia el absurdo. d) La eficiencia de las reuniones opera bien cuando el número de participantes se mantiene entre 3 y 6. Ello conduce a la interv ención temporal de especialistas adicionales solamente cuando se les requiera. e) El contacto con la realidad de la planta: una visita detallada a la planta (de que se trate u otra semejante) así como pruebas (por ejempl o, cambios en las variables de proceso) facilitan este objetivo de realismo. f) Tener en cuenta que los métodos para análisis y e valuación de riesgos son todos, en el fondo, escrutinios (más o menos estructurados y más o menos cuantitati vos) en los que se formulan pre guntas al proces o, al equipo, a los sistemas de control, a los medios de protección (pa siva y activa), a la actuación de los operadores (factor humano) y a los entornos interior y exterior de la instalación (existente o en proyecto). En el equipo profesional debe haber personas con conocimientos suf icientes para formular y contestar tales preguntas. Los integrantes del equipo profesional para el estudio son: a) Director-moderador: generalista con e xperiencia en el método a emplear, en se guridad, en pro yectos y, sobre todo, en la conducción d e reuniones. Debe tener en cuenta en todo momento los objeti vos generales enunciados antes, así como las particulares y estructurale s del método que se vaya a emplear. b) Secretario: es un personaje con perf il semejante al anterior , con experiencia menor quizás, cuyos cometidos son: — Reunir, ordenar y aportar la documentación de partida que se requiere para el estudio.


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— Recoger documentalmente (actas) el desarrollo de las sesiones de estudio en lo que concierne a éste. — Manejar las herramientas informáticas que conducen, guían y aux ilian el método elegido. — Preparar la documentación (informes) resultantes del estudio. c) Ingeniero(s) de proceso: con conocimiento profundo y detallado del proceso objeto de análisis. Varios si la planta es muy vasta. d) Ingeniero(s) de pro yecto: capaces de aportar el diseño de los bienes de equipo incluidos en la planta así como la visión del pro yecto, si hay tal, en sus etapas y controles. e) Ingeniero de operación: que conozca y tenga experiencia en la operación de la planta y/o proceso que se sometan a escrutinio. Deberá ap ortar los aspectos relativos al factor humano como elemento de riesgo, de control y de acción en caso de emergencia. f) Especialistas: quizás en dedicación parcial cuando se requiera. Pueden ser: — Expertos en materiales. — Expertos en diseño de detalles: recipientes a presión, tuberías, bombas, equipo para protecciones pasi va (distribución en planta, etc.) y activa (sistemas para DCI, DCE, etc.). — Ingenieros de seguridad y/o mantenimiento.

5.5. DOCUMENTACIÓN REQUERIDA Y MEDIOS INFORMÁTICOS AUXILIARES Se debe recabar, ordenar y aportar antes de iniciar las sesiones de estudio. a) Del proceso. El manual de proceso debe incluir: — Diagrama de bloques del proceso. — Diagrama de proceso (equipo, tuberías e instrumentos: «P&ID»). — Descripción del proceso incluyendo la descripción funcional de l equipo. — Balances de materia y energía. — Instrucciones de operación. — Descripción de los sistemas de control, alarmas y encla vamientos (anillos). Diagramas lógicos. — Fichas de seguridad de los productos que se incluyen en el pro ceso. — Información sobre termoquímica y cinética del proceso. — Descripción y diagramas de servicios que contribuyen al proceso (electricidad, vapor de agua, aire comprimido, venteos, sistemas de alivio, etc.).


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b) Del equipo. Información sobre su diseño de detalle: — — — — —

Hojas, esquemas, bocetos y planos de especificación. Manual de diseño. Manual de construcción e inspección. Diagramas y planos de distribución en planta. Información relativa a los materiales de construcción.

c) De seguridad. — — — — —

Informes de incidentes y accidentes. Informes de estudios anteriores. Guía del método a seguir. Información sobre el entorno de la instalación. Datos relati vos a probabilidad y se veridad de accidentes y f allos, cuando se vayan a emplear métodos cuantitativos. — Esquemas o planos con indicación de la clasificación de áreas a efectos de la protección eléctrica. En la Tabla 5.1 se incluye una relación de programas informátic os disponibles 31 para analizar diferentes tareas en los análisis de riesgos. Al tratar de los distintos métodos se verán algunos más. Otros programas son: — EMERGEX (ITSEMAP. España): para elaborar, implantar y gestionar planes de emer gencia en condiciones normales y de emer gencia re al. Disponible para Windows. Precio: 1.000-2.000 euros, según versión. — LINCE (ITSEMAP. España): similar a EMERGEX, incluye visualización del alcance de los efectos de accidentes (fug a, incendio, explosión). Disponible para Windows. Precio: según instalación. — HAZOP (ITSEMAP . España): método AFO/HAZOP informatizado. Disponible para Windows. Precio: 500-600 euros, según instalación básica o módulos con diferentes bases de datos especializadas. — RISK CURVES: cálculo y trazado de curv as isorriesgo. Basado en la tecnología Surfer. Disponible para Windows. — ISORRIESGO: cálculo y trazado de curvas isorriesgo. Disponible para Windows. — GESMAP: software para gestión de riesgos laborales, basado en la tecnología desarrollada por Mapfre. Disponible para Windows. — GEMINYS: gestión de emergencias, incidencias y seguimiento. Tecnología desarrollada por Mapfre para Windows. — AUDITWORKS: preparación de documentación para sistemas de seguridad industrial y auditoría medioambiental. Precio: 5.000 $. — PSMSOURCE: base de datos con aclaraciones, interpretaciones y citas, con guía de procesos de se guridad, basados en información con es tán-


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dares OSHA. Versiones de adiestramiento y profesionales disponi bles para Windows. — SVAWORKS: software disponible para la realización de análisis d e vulnerabilidad para personas, bienes y medio ambiente. Basado en los métodos PVA (process vulnerability analysis) diseñados para identificar escenarios y dividir las plantas de proceso en diferentes zonas de simulación. Tabla 5.1. Medios informáticos auxiliares en el campo de la seguridad industrial 14. Compañía

Localización

Denominación del programa PHAWORKS. Preparación de análisis de riesgos de procesos (PHA), usando la técnica HAZOP, preparación de informes

Sistema operativo Windows

Precio orientativo 3.000 $

1. SEGURIDAD 1.1 Informes de riesgos PRIMATECH

USA

M&H Enterprises

USA

WinPSM. Sistema de gestión de documentación de seguridad. Controla P&ID, estudios de seguridad y venteos. Modificaciones para el diseño.

Windows

2.500 $

AEA Technology

UK

Fault Tree Manager. Sistema para análisis de árboles de riesgos. Puede cubrir hasta 10.000 eventos y veinte entradas por evento.

Windows

3.000 $

AEA Technology

UK

Data Base Manager. Base de datos para almacenamiento y análisis de la fiabilidad de los componentes y sistemas de instalaciones.

Windows

2.500 $

JBF ASSOCIATES INC

USA

PHA LEADER. Preparación y documentación de análisis de riesgos de procesos, PHA y de riesgos y operatividad.

Windows

2.000 $

DNV TECHNICAL

UK

SAFETY. Cálculo de riesgos. QRA en plantas químicas y petroquímicas. Incluye modelos matemáticos. Considera la población próxima.

Windows

3.000 $

Canadá

DDM-HAZOP. Facilita la preparación de informes de riesgos y operabilidad. Facilidad para preparación de informes.

Windows

2.000 $

DYADEM INTERNATIONAL LTD

Continúa


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Tabla 5.1. (Continuación) Compañía

Sistema operativo

Precio orientativo

Localización

Denominación del programa

SEGUCONSULT SA

España

HAZOP-PC/S. Realización y gestión de riesgos HAZOP.

TECSA IBÉRICA SL

España

IPERSAF. Evaluación de ries- Windows gos para seguridad y salud en el trabajo, según el INSHT. IBERSAIC SA.

1.000 €

1.2 Control de riesgos COMLINE LTD

UK

PIPE LINE RISK CONTRO- Windows LLER. Analiza las consecuencias de posibles fallos y los costos relativos de las posibles medidas de prevención.

7.000 $

DNV TECHNICAL

UK

FLACS. Calcula los efectos de MAC/ explosiones de gas sobre mó- Windows dulos de plataformas offshore.

2.000 $

DNV TECHNICAL

UK

CHAOS. Calcula los efectos MAC/ de fuegos y explosiones de gas Windows sobre las estructuras de plataformas offshore. Importa datos de las estructuras de CAD.

2.500 $

Arthur D. Little Inc.

USA

SuperChems. Simula la evolu- DOS/ ción en el tiempo de varios ti- Windows pos de accidentes y su efecto sobre el entorno.

5.000 $


USA

FaultrEASE. Programa para preparación de árboles de fallos.


España

ADL-TRS. Facilita la evalua- DOS/ ción de riesgos en el transporte. Windows

12.000 $

SEGUCONSULT

España

ELCANOII-PC/SC. Gestión de transportes de mercancías peligrosas por carretera para miles de productos del ADR/TPC.

DOS/ Windows

1.200 €

HASKONING SA

USA

ROSETTA. Gestión de datos Windows de seguridad de productos químicos en varios idiomas.

12.500 €

DOS/ Windows

MAC/ Windows

800 €

500 $

Continúa


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Tabla 5.1. (Continuación) Compañía

Localización


Sistema operativo

Precio orientativo

IBERSAIC SA

España

SAEQUIM. Sistema de apoyo Windows para emergencias químicas. Sustancias, medios de actuación, personal, teléfonos, planes de emergencia.

6.000 $

BRAIN

España

LINCE. Simulación de acciDOS/ dentes, gestión de emergencias. Windows

2.000 $

10.3 Análisis de fiabilidad POWERTRONICS SYSTEMS INC.

USA

MRP. Cálculo de la fiabilidad DOS/ de sistemas mecánicos, inclu- Windows yendo instrumentos, bombas, compresores, juntas y motores.

POWERTRONICS SYSTEMS INC.

USA

FME. Análisis de modos de fallos para diferentes escenarios.

POWERTRONICS SYSTEMS INC.

USA

SRP. Análisis de redundancia DOS/ de sistemas en instalaciones in- Windows dustriales.

AIChE

USA

SAFIRE. Cálculo de la evolu- MAC/ ción en el tiempo de la tempe- Windows ratura y la presión en un recipiente en el que tiene lugar una reacción descontrolada.

2.000 $

8.500 $

5.6. DOCUMENTACIÓN RESULTANTE De las sesiones para estudio se deri va una documentación cuya c alidad es importante para conseguir los objetivos prácticos del estudio y que no se quede en letra muerta. También la documentación sirv e para guiar revisiones futuras del estudio o el desarrollo de otros estudios más afinados y/o cuantitativos. Por una parte se deberá guardar ordenadamente toda la documentación que, siguiendo la estructura del método ele gido, recoja, en detalle, los pasos seguidos en el análisis y evaluación. Ello incluye las hojas de datos, cálculos, actas de reuniones, etc. Por otra parte el estudio debe resultar en un informe que inclu ya apartados como los siguientes: a) Organización: relación de participantes con sus especialidades y firmas; índice; lista de documentos consultados. b) Proceso y equipo: resumen de lo considerado en esto.


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c) Estudio de riesgo. Resumen que incluya: — — — —

Esquemas y pasos del estudio. Consideración de los riesgos mayores detectados y analizados. Opiniones consensuadas y discrepantes, si hay. Juicio general relativo a la viabilidad de operación segura del proceso y del equipo indicando precauciones relevantes. — Conclusiones del estudio. d) Recomendaciones. Las que se desprendan de las conclusiones de l estudio y que requieran actuación sobre aspectos concretos del pro yecto (en sus di versos aspectos y etapas), de la puesta en marcha, operación y mantenimiento de la instalación. Las recomendaciones deben: — Expresarse en términos concretos que promue van acciones concretas. — Tener la autorización por parte de la jerarquía de línea corre spondiente que respalde la actuación con virtiendo las recomendacion es en instrucciones concretas para la acción. — Asignar las actuaciones a las personas o a las cabezas de los departamentos responsables de las mismas, de sus resultados y de la com probación pertinentes. — Fijar los plazos de actuación con resultados comprobables. En muchas ocasiones resulta conveniente que el director-moderador y el secretario del equipo profesional que ha realizado el estudio hagan una presentación verbal del informe a la jerarquía de línea para f acilitar el endoso, por esta última, del estudio.

5.7. RIESGOS A CONSIDERAR EN LOS ESTUDIOS a) Reacciones químicas indeseadas y/o incontroladas: — Entre reactantes y/o productos presentes en el proceso. — Entre reactantes o productos y materiales de construcción o re llenos de los elementos de equipo. — Como fuente de fugas, derrames, incendios y explosiones. b) Fugas de gases y derrames de líquidos: — Como fuente de emisiones tóxicas. — Como origen de incendios y/o explosiones. c) Incendios: — Incendios confinados.


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— Incendios no confinados: * Charcos. * Bolas de fuego. * Bleve. * Dardos. * Con rebosamiento. d) Explosiones: — — — —

Explosiones confinadas. Explosiones no confinadas. Emisión de proyectiles. Para más detalle: véanse los apartados 1.1, 6.4 y 13.7.

5.8. PLANTEAMIENTO GENERAL DE LOS ESTUDIOS DE RIESGOS Para abordar los estudios de riesgos y los métodos que se utili zan para hacerlos, vamos a se guir la secuencia e volutiva de los accidentes en plantas industriales. Ello, junto con las variables a considerar y los mod elos que las elaboran, está representado en el cuadro de la Figura 5.1. El origen del evento accidental suele estar en los f allos que se producen en el equipo, para proceso y control, así como en las operaciones. E sto último puede incluir el fallo humano de los operadores. La forma de medir este factor de riesgo es mediante las tasas de f allo (de los diferentes ele mentos de equipo y humanos que intervienen en el proceso) o de su complemento, al que se denomina fiabilidad. Existen estadísticas y bancos de datos relat ivos a las tasas de fallo. Es importante tener en cuenta que éstas pueden v ariar sensiblemente con la «vida» de cada componente que puede recorrer etapas suce sivas de rodaje, normalidad y envejecimiento. Los fallos mencionados como origen vienen a dar lug ar a accidentes que podemos resumir como emisiones (tóxicas y/o inflamables), y/o incendios, y/o explosiones con/sin proyección de proyectiles y/o metralla. Los accidentes se caracterizan por: a) Unas frecuencias probabilísticas en el origen (FPO) que miden la probabilidad de que se reproduzcan. Esta FPO puede establecerse a partir de la estructura (concomitancia, secuencia, etc.) y de los v alores de l as tasas de fallos que caracterizan al origen (equipo y operaciones) del accidente que se ha considerado antes. b) Unas intensidades en el origen ( Io) en términos de las v ariables que caracterizan a los accidentes:

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Figura 5.1. Tracto secuencial de la evolución de los accidentes, desde sus orígenes hasta sus efectos, incluyendo las variables y modelos que los caracterizan, así como la determinación del riesgo que comportan.

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Emisión tóxica y/o inflamable: concentración. Incendios: tipo y flujo radiante. Explosión: sobrepresión súbita. Proyectiles: impulso mecánico específico en la explosión originadora.

Con las dos v ariables, FPO y la intensidad en el origen considerada como medida de la severidad, se podrían establecer unos valores de riesgo en el origen pero parece que ello tenga poco interés. Los efectos dañinos de los accidentes citados (concentración tó xica y/o inflamable, radiación térmica, sobrepresión, y/o pro yectiles) se t ransmiten en el espacio que rodea al origen del accidente, dentro y fuera de los límites de batería de la planta industrial que contiene el origen del a ccidente. Tal transmisión supone dispersión, alcance y atenuación con la distancia. Aquí está la base de la protección pasiva mediante distancia que se verá más adelante (apartado 17.1). La atenuación de los efectos con la dist ancia se cuantifica mediante los modelos de dispersión que se han considerad o en otra parte anterior (apartados 2.5 y 2.6) del texto presente. Tales modelos pueden tener en cuenta las frecuencias probabilísticas metereológicas (FPM) que corresponden a los f actores metereológicos (viento/calma, lluvia, inversión térmica) que pueden afectar a la dispersión: sobre todo en lo re ferente a concentraciones tóxicas y/o inflamables, formas de las nubes de fuego, etc. Si no se ha hecho así se deberá considerar aparte FPM afectando a la «transmisión» de FPO. Los efectos citados alcanzan y causan daños a los sujetos pacientes (personas, bienes o medio ambiente) que puedan encontrarse dentro de la zona de influencia (a distancias variables) del accidente. Veamos cómo se cuantifican los daños y el riesgo en el «destino» de los efectos. Se tratará de relaciones funcionales que teng an la distancia como v ariable independiente. Con ello se podrá particularizar la cuantif icación de acuerdo con la casuística d erivada de la situación (en el espacio) de los distintos sujetos pacientes. Tales relaciones funcionales incluyen: a) Frecuencia probabilística en el destino (FPD). Combinación de: — Frecuencia probabilística en el origen ( FPO): que se ha «transmitido» invariada en el espacio. — Frecuencia meteorológica (FPM) si no se ha considerado ya, al estudiar la transmisión de los efectos dañinos en las distancias. La combinación será: FP D = FP O . FP M . FP otros

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donde se ha dejado un f actor para otros f actores probabilísticos modificantes que puedan tenerse en cuenta. b) Intensidades en el destino (ID). Procederán de la aplicación de los modelos de dispersión: I D = I O I (d, FM)

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siendo d la distancia desde el punto local considerado hasta el origen d el accidente y FM los factores meteorológicos (incluido su FPM posiblemente) que puedan afectar a la transmisión. Es frecuente una relación del tipo: ID= k

IO 2 d

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c) Daños: Cuantificados en términos de magnitud o severidad S: — En términos absolutos: S (víctimas, € daño, casas afectadas, etc.). Por ejemplo: se rompen todos los cristales de las casas (alterna tiva: con un valor de S €.) — En términos, también, probabilísticos: FPS que se aplicarán se gún: S = FP S . n

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siendo S como antes; FPS la severidad expresada en términos probabilísticos, como fracción de los sujetos pacientes realmente presentes (e xpuestos) que sufren los efectos de ID. El número de sujetos pacientes requiere una aclaración considerando: * Nominales (N): habitantes, edificios, domicilios, etc. * Presentes (n): igual a los nominales excepto cuando, siendo móviles (habitantes, vehículos), puedan estar ausentes parte del tiempo reduciéndose su exposición de tal manera. Ejemplos: a) habitantes ausentes 10/24 h/día por trabajo: b) visitantes (2 h/día, por ejemplo) frente a enferm os (24 h/día) en un hospital; un tren que pasa durante 3 minutos/día p or la zona de exposición. En estos casos: n = N . FP P

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siendo FPP la frecuencia probabilística de presencia. Un niño en casa esta rá expuesto 24 h/día mientras que es muy probable que su padre y/o m adre estén e xpuestos solamente (24-jornada laboral-tiempo de desplazamiento) h/día. Algo parecido ocurriría entre enfermos y visitantes en un hospital. Se tomaría entonces para FPP una media ponderada por los números de sujetos pacientes de cada clase. Un ejemplo típico de la e xpresión probabilística de los daños e s el de los umbrales de letalidad (UL por cien) que, con valores definidos, indican el por-


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centaje de sujetos pasi vos dañados (víctimas) de entre una pobl ación (n) e xpuesta. Ejemplos: UL 1%: fallece un 1% de la población expuesta. UL 50%: fallece un 50% de la población expuesta. UL 100%: fallece la totalidad de la población expuesta. En tales casos: FP S = UL .%

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d) Relación funcional entre intensidad en el destino y severidad de los daños: sirve para conectar funcionalmente ID y S. Puede ser de dos maneras: — Conexión fija: tabla de se veridades en función de intensidades. Por ejemplo, con una sobrepresión, DP = 7 kPa se rompen todos los cristales de las casas. Nuestras Tablas 2.7 y 2.10, así como la Figura 2.10, son ejemplos de estas relaciones. — Conexión funcional. Mediante ecuaciones: S = I c( I D )

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para los distintos efectos accidentales. Por ejemplo: UL % = I cc( I D )

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que se verán, en su momento, como ecuaciones Probit (que emplean variables Probit como variables auxiliares de conexión) y que son expresiones de vulnerabilidad. e) Riesgo, en su conocida expresión: R = FP D . S

(39)

Con todo lo anterior hemos conectado las variables independientes (FPO, d, IO, N) con las dependientes (R, FPD y S) que interesan para los análisis cuantitativos de riesgos: R = I ccc( FP O , I O , d , S ,

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podemos repasar sobre el cuadro de la Figura 5.1 para ver los distintos tipos de estudios de riesgos que se pueden hacer de entre los grupos siguientes:


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A. Estudios cualitativos (Capítulo 6): tienen como objeti vo establecer la identificación de los riesgos en el origen, así como la estructura y/o secuencia con que se manifiestan cuando se convierten en accidente. Se verá más adelante que realizan un escrutinio (más o menos conducido, estructurado y/o secuencial) del proceso y del equipo incluidos en la planta o uni dad objeto de consideración. En ocasiones son preliminares y sirv en de soport e estructural para los estudios cuantitativos. B. Estudios semicuantitativos (Capítulo 7): pretenden, mediante la combinación de unos factores globales (penalizadores o bonificadores) de riesgo establecer directamente el riesgo (R) o la severidad (S). Casi siempre conducen a resultados globales y relativos que sirven para comparar riesgos procedentes de plantas industriales diversas pero concretas (por ejemplo: una embotelladora de agua mineral con una refinería de petróleo con unidades, equipo y capacidad dados; dos refinerías de petróleo con unidades, equipo y capacidades dados y diferentes; un mismo proceso en dos versiones diferentes; una misma planta antes y después de modificaciones, etc.). Los factores de riesgos y las escalas par a enjuiciarlos proceden de la experiencia en casos similares al que se estudie. C. Estudios cuantitativos (Capítulo 8): tienen como objetivo recorrer completo el tracto de la evolución probable del accidente desde el origen (fallos en equipos y/o operaciones) hasta establecer la variación del riesgo (R) con la distancia, así como la particularización de dicha variación estableciendo los valores concretos de R o R’ para los sujetos pacientes (habitantes, casas, otras instalaciones, etc.) situados en localizaciones a distancias concreta s. Estos estudios se ajustan a lo mostrado en la Figura 5.1. Es frecuente que se estructuren sobre alguno de los métodos cualitativos. D. Determinación de daños al entorno (Capítulo 9): en v arios términos. Culminan los estudios de los capítulos anteriores. Se enjuiciarán los resultados frente a criterios de aceptabilidad. E. Criterios para elegir métodos (Capítulo 10): basados en la casuística industrial de los riesgos, en la vulnerabilidad del entorno, en las características y viabilidad de los métodos que habrán sido descritos. Finalmente conviene hacer una aclaración relati va a la lógica e mpleada en algunos de los métodos para establecer y analizar las secuencia s causa-desviación-efecto. Se trata de recordar los mecanismos lógicos de pen samiento deductivos e inductivos, tal y como muestra la Figura 5.2.


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Figura 5.2. Mecanismos de pensamiento inductivo y deductivo.

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Métodos cualitativos para el análisis de riesgos

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Se trata de técnicas de análisis crítico que no recurren al aná lisis numérico. Su objetivo principal es identificar: a) Riesgos. b) Efectos: incidentes y accidentes cuando se materializan los riesgos. c) Causas: orígenes o fuentes de los riesgos. Emplean diferentes herramientas lógicas y auxiliares. Algunos de ellos establecen estructuras lógicas secuenciales, causas/riesgos/efectos que, a demás de identificar, sirven como trama para a nálisis semicuantitativos o cuantitativos posteriores. En otros casos el barrido sistemático de causas/riesgos/efectos conduce a detectar parte de los sistemas (de proceso, de instrumentación de equipo, etc.) que, por ser complejas y/o delicadas requieren el análisis media nte métodos más penetrantes o más cuantitativos. Dado que los análisis cualitati vos sirv en, muchas v eces, como bas e para otros semicuantitativos o cuantitati vos es importante la calida d de los primeros. Como ejemplo incluimos a continuación una buena, y entrañable, descripción de una secuencia accidental publicada en la revista Aseguradores:

Relato de un accidente laboral Este es el relato que un obrero de la construcción, de nacionalidad portuguesa, hizo para su mutua, después de sufrir un accidente laboral. «Excelentísimos señores: soy asentador de ladrillos. El pasado d ía 8 de junio estaba trabajando solo en el tejado de un edificio de seis pisos. Cuando acabé mi trabajo verifiqué que me habían sobrado más o menos 250 kilos de ladri-


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llos. En vez de llevarlos a mano para abajo, decidí colocarlos dentro de un bidón y con la ayuda de una roldana, que felizmente estaba fijada en uno de los lados del edificio en el sexto piso, hacerlos descender. Descendí y até el bidón con una cuerda y me fui hacia el tejado . Empujé el bidón hacia arriba y coloqué los ladrillos dentro. Volví para a bajo, desaté la cuerda, y la aseguré con fuerza, de modo que los 250 kilos de ladrillos descendieran despacio. Como yo sólo peso 80 kilos, cuál fue mi sorpres a cuando repentinamente me elevé del suelo, perdí mi presencia de ánimo, y me olvidé de soltar la cuerda. No es necesario decir que fui alzado del suel o a gran v elocidad. En las proximidades del tercer piso, choqué contra el bidón que descendía, lo que explica la fractura de cráneo y la clavícula partida. Continué subiendo a una v elocidad ligeramente menor , no parando hasta que mis dedos quedaron enganchados en la roldana. Felizmente ya había recuperado mi presencia de ánimo y conseguí, a pesar de los dolores, seguir agarrado a la cuerda. Más o menos al mismo tiempo el bidón con los ladrillos cayó al suelo y el fondo se partió. Sin los ladrillos, el bidón pesaba más o menos 25 kilos. Como pueden imaginar, comencé a descender rápidamente. Cerc a del tercer piso me encontré con el bidón que subía, lo que explica la f ractura de los tobillos y las laceraciones en las piernas y la parte inferior del cuerpo. Al encontrarme con el bidón, disminuyó la v elocidad de mi descenso lo suficiente como para minimizar mi sufrimiento cuando caí encima de los ladrillos. Felizmente sólo me fracturé tres vértebras. Lamento sin embargo informar que cuando me encontraba caído encima de los ladrillos, con dolores e incapacitado para le vantarme, se me vino el bidón encima, perdí nuevamente la presencia de ánimo y solté la cuerda. El bidón pesaba más que la cuerda, entonces descendió y cayó encima de mis piernas partiéndomelas inmediatamente. Espero haber dado información detallada de la forma en la que s ucedió el accidente.»

6.1. ANÁLISIS HISTÓRICO DE RIESGOS (AHR) A. Objetivos 1) Detectar directamente aquellos elementos, de las instalaciones y operaciones, que han determinado accidentes en el pasado. 2) Estudiar dichos elementos de manera particularmente detallada. 3) Proponer medidas concretas que aumenten la f iabilidad de los elementos mencionados en 1) con la reducción correspondiente del ries go asociado a los mismos. 4) Proponer medidas para mitig ar efectos parecidos a los de acci dentes ocurridos y estudiados.


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MÉTODOS CUALITATIVOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS

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B. Fuentes Información y datos en bancos de datos (véase Tabla 1.10) 62, páginas 26-6 a 26-25. Informes de incidentes y accidentes dentro de la propia compañía y/o instalación.

C. Descripción Se trata de estudiar los accidentes descritos en los bancos de datos para, considerando sus causas, consecuencias y parámetros estadísticos simples, extraer conclusiones y recomendaciones. Con éstas se pueden tomar medidas preventivas sobre las causas, materiales y operati vas, así como m edidas mitigantes de los efectos.

D. Procedimiento 1) Obtener información y datos de las bases de datos: informes sobre los accidentes. 2) Discernir qué informes son asimilables a la instalación que e sté siendo objeto de consideración: selección de informes aplicables. 3) Elaboración estadística (suele ser corta: medias, frecuencias) que permitan los informes. 4) Estudio técnico de cada accidente (y de sus orígenes, frecuencias y consecuencias) para revisar los puntos críticos (de instalación y operación) que ponen de manifiesto. 5) Adopción de medidas técnicas que neutralicen los riesgos originados en dichos puntos críticos. ¿Se sabe qué medidas se adoptaron, en los accidentes estudiados, para evitar su repetición?

E. Características PF (puntos fuertes): — Basado en casos reales. — Simple y barato. — Directo a causas importantes. PD (puntos débiles): — Sólo casos reales más importantes. — La documentación de los casos incluidos puede ser incompleta.


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3. Puede haber causas críticas que no se han manifestado en los accidentes estudiados o que no se han detectado. 4. La aplicación a instalaciones similares, pero diferentes, puede no ser acertada. 5. La cuantificación es mínima y dudosa. Predominantemente cuali tativo. 6. Es frecuente que no estén claras las causas inmediatas de los accidentes reseñados en los bancos de datos.

F. Idoneidad Evaluación rápida, directa y económica de riesgos y causas más i mportantes en instalaciones existentes y en proyecto. Puede dar lugar a la elaboración de curvas F/N (frecuencia relativa acumulada frente a número de víctimas); véase apartado 9.4.

G. Recursos y tiempo necesarios 1) Acceso a los bancos de datos. 2) Equipo profesional e xperto en diseño, instalación, operación, normalmente sin recurrir a e xpertos ajenos a la or ganización de la co mpañía que diseña y/u opera la instalación.

H. Medios informáticos 1) Acceso a los bancos de datos Ejemplos: estudio contenido en el vídeo sobre el accidente en la plataforma marina «Piper alpha» 60; información contenida en el vídeo sobre el accidente de S. Juan (Méjico) 61.

6.2. ANÁLISIS PRELIMINAR DE RIESGOS (APR/PHA) A. Objetivos 1) Detectar directamente aquellos elementos, de las instalaciones y de las operaciones, de los que se sospecha la posibilidad de originar r iesgo y accidentes. 2) Estudiar dichos elementos de manera particularmente detallada. 3) Proponer medidas concretas que aumenten la f iabilidad de los elementos mencionados en 1) con la reducción correspondiente del ries go asociado a los mismos. 4) Proponer medidas para mitigar efectos.


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B. Fuentes Información — Ingeniería química (de diseño, de proceso, de operación); ingeniería de materiales; ingeniería de seguridad. — Descripción del proceso y del equipo previstos. — Vulnerabilidad del entorno.

Datos Propiedades (físicas, químicas, termoquímicas y cinéticas) de mat erias, de los materiales y de las operaciones previstas.

C. Descripción Este método se parece mucho al AHR (véase 6.1) aunque no hace uso de informes sobre accidentes. Esto es porque no suelen existir cuando se contemplan el desarrollo y el proyecto de procesos y/o equipo nuevos (sin antecedentes).

D. Procedimientos 1) Obtener información y datos sobre materiales, materias, operaciones previstas. 2) Discernir si se puede aprovechar la semejanza con otros procesos u operaciones experimentados anteriormente. Explorar y explotar tales semejanzas. 3) Exploración de las operaciones y equipo de las que cabe pre ver criticidad: riesgos implicados (toxicidad, corrosividad, carga energética contenida y/o desarrollada, etc). 4) Estudio técnico de los aspectos críticos que se hayan detectado en 3). 5) Adopción de medidas técnicas que disminuyan el riesgo pre visto para los aspectos críticos. ¿Qué medidas se adoptaron (probabilidad y severidad) en casos semejantes?

E. Características PF: — Simple y barato. — Directo a causas importantes.


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PD: — No es sistemático: puede no considerar algunas causas importantes pero poco aparentes. — Depende mucho de los conocimientos y e xperiencia de los ejecutantes. — Absolutamente cualitativo y desestructurado.

F. Idoneidad Se usa para instalaciones y procesos en etapas de desarrollo y cuando no hay otro remedio y hay urgencia.

proyecto:

G. Recursos y tiempo necesarios Ejecutantes que puedan suplir, con sus conocimientos y experiencia, la falta de información real y concreta (sobre riesgos y sus consecue ncias) procedente de experiencias concretas anteriores.

H. Medios informáticos No suelen utilizarse más allá del proceso de te xtos y hojas par a cálculos sencillos. — PHA LEADER: preparación y documentación de PHA, de riesgos y de operabilidad (JBF Asociates Inc. USA). Windows. 2.000 $. Ejemplo (5): véase la Tabla 6.1. Riesgo Fuga y dispersión de gas tóxico

Causa Pérdida de contención en cilindro de almacenamiento a presión

Consecuencia

Medidas preventivas o correctivas

(a) Dotación de sistemas para Peligro de muerte por detección y alarma intoxicación con (b) Minimizar cantidad almacenada concentración sobre (y número de cilindros) c ppm (c) Desarrollar e implementar inspección de cilindros


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6.3. ANÁLISIS «¿QUÉ PASA SI...?» (QPS/WHAT IF...?) Un artículo interesante sobre éste método está referido en 13.

A. Objetivos Detección y análisis cualitativo de las desviaciones, respecto de su comportamiento normal previsto, del proceso y sus variables dando lugar a sucesos indeseables. También se analizan éstos, así como sus consecuencias adversas y los medios (cambios, precauciones, modificaciones) destinados a neutralizar o a reducir el riesgo que comportan.

B. Fuentes Información Buena y detallada sobre el proceso, su control e instrumentación (diagramas P&I) del equipo, su disposición, las materias y los materiales. Para riesgos conectados a cada elemento del equipo puede consul tarse el apartado 13.7 del texto presente. Para protección: el resto del Capítulo 3. La experiencia de los intervinientes resulta decisiva.

Datos De las propiedades físicas, químicas y procesales de materias y materiales sometidos a proceso.

C. Descripción Preguntas QPS: ¿qué pasa si...? • ¿Las materias primas (cada una de ellas) son de mala calidad? • ¿Las concentraciones (cada una de ellas) son incorrectas? • ¿Fallan o se interrumpen las corrientes (cada una de ellas) de materias primas, productos, servicios en el proceso? • ¿Se detienen (cada uno de ellos) los equipos impulsores (bomba s, compresores, eyectores, etc.) y agitadores? • ¿Fallan (cada uno de ellos) los elementos de seccionamiento y/ o regulación (válvulas) intercalados en el proceso? • ¿Fallan (cada uno de ellos) los sistemas de instrumentación y control? • ¿Fallan (cada una de ellas) las actuaciones pre vistas para los operadores humanos? • Etc. etc.


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D. Procedimiento 1) Se elige un enfoque o alcance para cada parte del estudio (seguridad del propio proceso, seguridad de las personas, seguridad eléctrica, DCI, etc.) o se decide llevar el estudio de manera global con la sola referencia a la secuencia del proceso. 2) Se explica el funcionamiento del proceso. 3) Empezando por el principio del proceso (normalmente almacenam iento y admisión de materias primas), avanzando a lo lar go de las etap as del mismo (sobre el diagrama P&I, por ejemplo) hasta el f inal (salida y almacenamiento de productos, subproductos y residuos) se plantean y anotan todas las preguntas QPS que se les ocurra a los participantes. No contestarlas durante esta etapa. Puede ser conveniente, después de lo anterior, revisar estudios QPS anteriores, si hay, para comprobar si hay preguntas QPS adicionales. 4) Contestación a las preguntas QPS. Una por una. Por todo el eq uipo. Algunas requerirán estudio aparte o la participación de especiali stas (control, materiales, mantenimiento, etc.). 5) Consideración, para cada pregunta QPS, de qué medidas existen y cuáles cabe tomar para prevenir el riesgo, anulándolo o disminuyéndolo, en su origen. 6) Efectuar todo lo anterior para cada una de las partes decidid as en 1 o, si se ha hecho el estudio único sin partes, reagrupar preguntas, contestaciones y remedios según los enfoques que se consideraron allí. 7) Redactar informe recogiendo: a) breve descripción y esquema del proceso; b) preguntas QPS; c) su análisis y contestación; d) descrip ción razonada de las mejoras (alternativas o modificaciones) propuestas para neutralizar o reducir riesgos. 8) Comunicar el informe a los centros pertinentes de decisión (d e la planta o del proyecto) para que se adopten las medidas oportunas.

E. Características PF: — Creativo, espontáneo e intuitivo. — Variado: considera riesgos de orígenes varios. — Económico en tiempo y medios: se manifiestan y consideran de manera directa las consecuencias causas/consecuencia/remedio más impor tantes. — Muy útil para entrenar personal técnico en la identif icación de riesgos. — Eficaz para análisis cualitativo inicial: proporciona pistas relativas a los asuntos que deben ser objeto de estudio mediante métodos más so fisticados.


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PD: — Al ser desestructurado: tensión para dirigir y centrar el debat e constantemente hacia los objetivos de cada etapa. — Pueden pasar desapercibidos riesgos ocultos o procedentes de c ausas concomitantes. — Depende mucho de la experiencia de los intervinientes. — Como método único de estudio sólo sirve para instalaciones y procesos muy sencillos.

F. Idoneidad G. Recursos y tiempo necesarios — Grupo profesional poco numeroso (¿3 o 4?) pero con b uenos cono cimientos del proceso, del equipo y de las operaciones.

H. Medios informáticos No suelen emplearse.

6.4. ANÁLISIS MEDIANTE LISTAS DE COMPROBACIÓN (ALC/CHECK LIST) A. Objetivos 1) Comprobar el cumplimiento de re glamentos y normas: mediante listas de comprobación que incluyan los aspectos técnicos y de seguridad contenidos en dichas regulaciones. 2) Comprobar el cumplimiento, a lo largo del desarrollo de un proyecto, de las especificaciones básicas de proceso y equipo.

B. Fuentes Información General sobre proceso y equipo para tener una idea de conjunto ya que las listas de comprobación suelen estar confeccionadas tomando como base información más detallada.


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Listas de comprobación Muchas compañías (licenciatarios, de proyectos, operadoras, analistas de riesgos, etc.) tienen listas propias. Cabe desarrollarlas bas ándose en la práctica recomendada API-750 (véase 3.2 de este te xto) y en las listas esquemáticas incluidas en el artículo que se incluyen en el apart ado 3.3. También hay listas elaboradas por asociaciones sectoriales de la industria. El método del INSHT (véase 7.1.) incluye una lista de comprobaciones interesante.

C. Descripción Método de estructura lineal con lista de cuestiones concretas, relativas a los aspectos de proceso y de riesgo, que cabe plantear para toda s las etapas de un proyecto, de la operación de la planta, de las paradas, etc. Deben cubrir todos los elementos de equipo (aparatos, tuberías, válvulas, instrumentos, controles, alarmas, etc.). Es típico el empleo de este método en las auditorías de seguridad que se efectúan a procesos y plantas. Véanse páginas 26-21 a 26-25 en 62.

D. Procedimiento Según las listas de comprobaciones realizando los controles esp ecificados en ellas.

E. Características PF: — Fácil, directo y controlado. — Bueno para adiestramiento de evaluadores de riesgos. — Proporcionan una demostrabilidad clara del cumplimiento de las regulaciones de referencia.

PD: — Calidad muy dependiente de la de las listas de comprobación em pleadas; pueden pasarse por altos riesgos no incluidos. — Contraste contra las regulaciones de referencia al preparar la s listas: limitación de alcance.


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F. Idoneidad Dentro de sus características, comentadas antes, las listas de comprobación pueden servir para pro yectos de plantas nue vas o de modif icaciones. También sirven como base para enjuiciar , mediante auditoría, el cumplimiento o no de regulaciones por instalaciones existentes. Los casos de no cumplimiento deben originar recomendaciones para modificar consecuentemente las instalaciones o el proceso.

G. Recursos y tiempo necesarios Es un método directo, rápido y barato.

H. Medios informáticos Aplicaciones prácticamente limitadas a bases con las listas y a l proceso de textos relacionados con la ejecución.

6.5. ANÁLISIS DE LOS MODOS DE FALLOS Y SUS EFECTOS (AMFE/FMEA) A. Objetivos 1) Establecer los f allos posibles en todos y cada uno de los ele mentos de equipo (de proceso y de control) en una planta. 2) Analizar las consecuencias de los fallos establecidos en 1) para detectar aquellas que puedan ser origen de accidentes. 3) Establecer medidas de protección que e viten los fallos que sean significativos según 2.

B. Fuentes Información Véase 23, 3 y 26.

C. Descripción 1) Fallos: situaciones contrarias a las normales:


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Tabla 6.2. Las desviaciones como fallos AMFE/FMEA. DEBE

FALLO

Estar cerrado

Estar abierto

Estar abierto

Estar cerrado

Flujo

No fluir

En marcha

Parado

Estanco

Fuga

Señal de indicación o mando

Falta de señal

Accionamiento

Sin accionamiento

Refrigeración

Sin refrigeración

Abrir

No abrir

Cerrar

No cerrar

Etc.

No etc.

2. Tabla tipo: Elemento n.º

Descripción

Modo de fallo

Detección

Efectos

Medidas correctoras

D. Procedimiento 1) Identificar y listar todos los elementos de equipo (de proce so y de control) dentro de una sección del proceso en la planta. 2) Definir el funcionamiento de cada elemento de equipo. 3) Definir los fallos posibles según la lista incluida en C. 4) Definir las consecuencias de los fallos definidos en 3). 5) Establecer si los fallos definidos en 3) y las consecuencias definidas en 4) afectan a otros elementos de equipo aparte del que se esté cons iderando. En caso afirmativo debe trasladarse la parte del análisis correspondiente al elemento receptor de la influencia para determinar consecuencias sobre el mismo. 6) Discernir y recomendar medidas preventivas viables que eviten los fallos definidos en 3), que sean significativos a efectos de seguridad.


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7) Registro escrito (informe) del análisis. 8) Repetir de 1) a 7) para todas las secciones del proceso.

E. Características PF: — Es económico: va directamente a los f allos importantes procede ntes de la e xperiencia y del funcionamiento de los aparatos. Requiere p ocos analistas (1-2). — Puede servir como base para detectar sistemas, elementos y f allos que deban ser objeto de análisis más profundos (AFO, AAF, etc.). — Documentación básica sencilla.

PD: — No es sistemático: pueden pasarse por alto fallos y consecuencias. — Sólo considera fallos por disyuntivas operacionales entre extremos. — No considera combinaciones de fallos coincidentes o en secuencia. — Es cualitativo aunque permite un tratamiento semicuantitati vo, como se verá en el apartado 7.2.

F. Idoneidad 1) Aplicable a distintas etapas de proyecto y a la operación de plantas existentes.

G. Recursos y tiempo necesarios Equipo analista de 1-3 miembros (véase apartado 5.4).

H. Medios informáticos Bases de datos.

I. Ejemplo Adaptado de 20.


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Tabla 6.3. Análisis AMFE/FMEA del sistema de la Figura 6.1. Sistema: descarga de cisternas Elemento número 1

2

Analista(s):

Descripción

Modo de fallo

Manguera flexible

a) Agujereada

Visual

Derrame (incendio)

Inspección más frecuente

b) Taponadaaplastada

Visual

Falta o reducción de caudal

Inspección más frecuente

c) Tipo equivocado

Visual (marcas)

Corrosión, rotura o 1. Pruebas periódicas contaminación 2. marcado correcto

a) No arranca

Visual

No hay caudal

b) Fuga por empaquetadura

Visual

Derrame; incendio 1) Parar y aislar local 2) Reparar sello

Bomba

Detección

Efectos posibles

Fecha: Medidas correctoras

Revisión eléctrica y mecánica

3

Indicador de nivel (LI)

a) Atascado

Ciego hasta rebosamiento

Derrame por rebosamiento: incendio grande

Revisión periódica y limpieza. ¿Redundar LI con alarma de nivel alto?

4

Válvula de seguridad (PSV)

a) Atascada

Consultar PI durante llenado

Rotura depósito con derrame: incendio grande

Revisión periódica PSV y PI y limpieza

6.6. ANÁLISIS FUNCIONAL DE OPERABILIDAD (AFO/HAZOP) A. Objetivos 1) Detectar riesgos, sus orígenes, sus consecuencias y sus remedi os mediante análisis, cualitativo pero sistemático y escrupuloso (si se hace bien), que considera el meollo del proceso que son las desviacio nes de sus variables.

Figura 6.1. Sistema para ejemplo de análisis AMFE/FMEA 20: descarga de cisterna a tanque.


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2) Al hacer la identif icación sistemática de los riesgos f acilita, al discernimiento de los analistas, decidir cuáles de ésos deben ser objeto de análisis más afinado mediante métodos más detallados y/o cuantitativos.

B. Fuentes Información Se requiere detallada y de alta calidad (véase apartado 5.5).

Datos Físicos, termoquímicos y cinéticos del proceso para facilitar el análisis causa/desviación/consecuencia.

C. Descripción 1) Análisis sistemático de las desviaciones plausibles en todas y cada una de las variables de proceso, respecto de los valores de diseño que se consideran como de operación normal (tales valores cuantifican la intención de diseño o cometido pre visto para el elemento que es objeto de análisis). Las desviaciones se plantean mediante el empleo de unas palabras de guía que articulan las preguntas: I. II. III. IV. V. VI. VII.

No (nada de) Más de (cantidad) Menos de (cantidad) Contrario de (invertido) + Pregunta ¿es posible? Además de (añadido cualitativo) Parte de (falto cualitativo) Diferente de (otro que)

2) Establecida la desviación objeto de consideración, se investiga (inductivamente) las causas posibles de la desviación. Se reserv a el re sultado. 3) Se investigan (deductivamente) las consecuencias posibles de la desviación con el fin de establecer cuál de las alternativas siguientes es aplicable al caso: a) Las consecuencias no entrañan riesgo: descartar la consideraci ón de esta desviación en concreto. b) Las consecuencias entrañan riesgos menores o medianos: consideración de esta desviación en la etapa siguiente.


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c) Las consecuencias entrañan riesgos mayores: consideración de e sta desviación en la etapa siguiente y en vío de aquélla (con lo obt enido en estas etapas 1, 2 y 3) para su análisis mediante un método más detallado y/o cuantitativo. 4) Volviendo (inductivamente) a las causas posibles examinadas en la etapa 2) se trata ahora de determinar remedios o medidas convenientes de protección (activa y pasiva) que eviten o palien dichas causas. Tales medidas serán objeto de recomendación, decisiones, asignación de responsabilidad y se guimiento para el control de que se implementen. La s decisiones mencionadas, previo estudio, se refieren a la elección entre alternativas viables (técnica y económicamente) que puedan dars e para las medidas a tomar. También deben tenerse en cuenta que las me didas promovidas no generen riesgos añadidos. 5) Registro escrito de lo que sea significativo y sensato de entre lo obtenido en las etapas 1) a 4). A continuación, en la Tabla 6.4, se incluye información típica re lativa a la aplicación de las palabras guía, así como a las causas posibles de las desviaciones consideradas. Tabla 6.4. Aplicación del método AFO/HAZOP. Palabra guía

Ejemplo de desviación

I. NO (NADA DE)

No hay flujo

II. MÁS DE

Más flujo (más caudal) Más temperatura, presión o viscosidad

III. MENOS DE

Caudal indebidamente bajo Temperatura, presión o viscosidad bajos

IV. CONTRARIO DE

Flujo inverso

Ejemplos de causas típicas originadoras Bloqueo; fallo de bomba; válvula cerrada o atrancada; fuga; válvula abierta; recipiente de succión vacío; lado de descarga sobrepresurizado; bloqueo de vapor; fallo de control. Presión de descarga reducida; succión presurizada; controlador saturado; válvula que se ha pegado en posición abierta; fuga; lectura incorrecta de instrumentos. Fuegos exteriores; bloqueo; puntos calientes; falta de control; formación de espuma; evolución de gases; explosión de la reacción; válvula cerrada; pérdida de nivel en calentador; efecto del sol. Fallo de bomba; fuga; costras en la descarga; bloqueo parcial; formación de sedimento; cavitación; falta de carga estática en la succión; paro del proceso. Pérdidas de calor; vaporización; condiciones ambientales: lluvia; fallo en el balance de entrada y salida; fallo en el sellado; venteo bloqueado. Fallo de bomba; válvula antirretorno que falla o está insertada en la tubería de manera incorrecta; direccionamiento incorrecto de alguna corriente; descarga despresurizada; sifón hacia atrás; inversión del bombeo. (Continúa)


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Tabla 6.4. (Continuación) Palabra guía

Ejemplo de desviación

V. ADEMÁS DE

Impurezas o una fase extraordinaria

VI. PARTE DE

Variación en la composición

Actividades distintas VII. DIFERENTE DE respecto a la operación normal

Ejemplos de causas típicas originadoras Entrada de contaminantes tales como aire, agua o aceites lubricantes; productos de corrosión; presencia de otros materiales de proceso debido a fugas interiores; fallo de aislamiento; efectos de la puesta en marcha. Concentración demasiado elevada o demasiado baja de la mezcla; reacciones adicionales en el reactor o en otro lugar; cambio en la alimentación. Puesta en marcha y parada de la planta; pruebas e inspecciones; muestreo; mantenimiento; activación del catalizador; eliminación de tapones o costras; corrosión; emergencia de proceso: activación de procedimientos de seguridad; fallo de energía, combustible, vapor, aire, agua o gas inerte; emisiones y falta de compatibilidad con otras emisiones y efluentes.

Como puede deducirse de lo visto en la Tabla 6.4, puede ser de mucha utilidad lo que se incluye en el apartado 13.7 del texto presente. Asimismo, en la Tabla 6.5, se incluyen algunas ideas útiles para los razonamientos que se hacen en el uso del método presente: Tabla 6.5. Aspectos a considerar en el análisis AFO/HAZOP. Sistemas a considerar Variables a considerar

Modos de operación

Eventos iniciadores

Efectos en la planta Condiciones peligrosas

Líneas y válvulas, etc. Equipo, recipientes Presión, variación de la presión (pérdidas de carga o ∆p impulsión); temperatura, variación de temperatura; variaciones de volumen (dilatación, contracción); calor generado; calor transmitido; velocidad de reacción; densidad; viscosidad; composición; concentración; relaciones causa-efecto entre variables, etc. Operación normal Modo de puesta en marcha Modo de parada Modos de mantenimiento, construcción o inspección Fallo humano Fallos de equipo, instrumentos o componentes Fallo de suministro Evento de emergencia o medio ambiental Otras causas de operación anormal incluyendo perturbaciones en los instrumentos Cambio en las condiciones químicas Cambio en las cantidades Cambio en las condiciones físicas Emisión de materias Cambio en las características peligrosas del material Se ha alcanzado el límite operativo Exposición a una fuente de energía, etc. (Continúa)


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Tabla 6.5. (Continuación) Sistemas a considerar ¿Cómo se detectarían las condiciones peligrosas?

Acciones correctoras

Líneas y válvulas, etc. Equipo, recipientes Durante la operación normal Bajo fallo humano En otras circunstancias Bajo fallo de equipo Cambios en el diseño de proceso Cambio en los límites de operación Cambios en la fiabilidad del sistema Mejora en la contención de materiales Cambio en los sistemas de control Adición o eliminación de materias

Existen dos aproximaciones metodológicas posibles en la forma de abordar las etapas de análisis: a) Por actividades consecutivas: 1. Definir todos los sistemas; 2. Definir todos los elementos; 3. Elegir una variable; 4. Aplicar todas las palabras guía para deducir todas las desviaciones; 5. Analizar todas las desviaciones en busca de todas las causas posibles; 6. Analizar todas las desviaciones en busca de todas las consecuencias posibles; 7. Discernir la rele vancia de las desviaciones en función de las consecuencias; 8. Determinar los remedios a las causas de todas las desviaciones cuyas consecuencias se hayan m anifestado ser relevantes; 9. Hacer las recomendaciones oportunas. b) Por conjuntos, considerados consecutivamente, que incluyan: 1. S istema; 2. Elemento; 3. Variable; 4. P alabra guía; 5. Desviación; 6 . Causa; 7. Consecuencia; 8. Remedio. El procedimiento a) tiene la ventaja de especializar cada etapa de trabajo, y la orientación mental de los analistas, en una forma repetida de actuación. El procedimiento b) asegura la consistencia del análisis dentro de cada conjunto. El procedimiento que figura en el próximo párrafo D es del tipo b).

Procedimiento Adaptado de 16. La Figura 6.2 tiene una aplicación clara para procesos continuos. Cuando se trate de procesos discontinuos, por cargas, debe analizarse el diagrama de flujo para cada una de las etapas o cargas para las que se ha diseñado la instalación. En estos últimos casos se pretende que el diseño de proceso y d e equipo deba haberse hecho para los v alores más críticos de las v ariables que se den en las distintas cargas y etapas a realizar en la instalación.


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Figura 6.2. Secuencia operativa para AFO/HAZOP.

También debe comentarse aquí que el documento que actúa como so porte principal del método es el diagrama de flujo de proceso, o de tuberías e instrumentos (P&ID).


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E. Características PF: — Proporciona un marco formal y sistemático para el análisis cua litativo (identificación) de riesgos. — Facilita la concurrencia de juicios por profesionales implicad os en el proyecto y operación de la planta. — Facilita el discernimiento relati vo a causas/desviación/efecto s que deben ser objeto de análisis mediante métodos más af inados y/o cuanti tativos. — Permite volver atrás, de forma sistemática y controlada, si, en un momento dado, se descubren nuevas desviaciones que puedan afectar a sistemas analizados con anterioridad. — Considera los elementos de equipo integrados en conjunto, no aislados, que es como van a operar realmente, y en las condiciones de oper ación plausibles.

PD: — La calidad del contenido y del resultado del análisis depende mucho de los conocimientos, experiencia y compenetración del equipo de profesionales analistas. — Consume tiempo y recursos gravosos (véase G) si se hace bien 15. — Hay procedimientos chapuceros de «todo a cien» 15 que eng añan sin cumplir los objetivos. — No es una técnica cuantitativa. — La aplicación resulta pesada al principio aunque se agiliza me diante práctica: se recomienda que al menos uno de los analistas teng a tal práctica de antemano.

F. Idoneidad Es uno de los métodos cualitativos más empleados para la identificación de riesgos. Sirve para detectar y corre gir riesgos de importancia menor o media. El discernimiento estimati vo de los analistas permite que detec ten riesgos de importancia mayor cuyo análisis deba hacerse con métodos más detallados y/o cuantitativos. Sirve para instalaciones de proceso complejas.

G. Recursos y tiempo nevesarios 1) Equipos multidisciplinares (véase 2.1.4) e xperimentados (4-6 miembros-equipo). Pueden trabajar varios equipos en paralelo analizando secciones diferentes de una planta compleja.


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2) Entre 1,5 horas (análisis de instalación o proceso similares a otros existentes) y 3 horas (análisis de instalación o procesos nuevos) por cada recipiente (sistema) analizado. No se recomiendan sesiones de más de 3 horas por fatiga del equipo profesional. El análisis de una pla nta amplia puede consumir varios meses de trabajo 15. 3) Dado el gran v olumen de información manejada y generada se re comienda el uso de medios informáticos auxiliares.

H. Medios informáticos Sirven para sistematizar el análisis, de manera que se puedan ej ecutar por completo los anillos vistos en D, y para que se re gistren los re sultados del mismo. — Programa de Du Pont. — HAZSEC (Technica). — HAZOP (ITSEMAP). — PHAWORKS: Análisis mediante HAZOP; preparación de informes (PRIMATECH, USA) para Windows. 3.000 $. — DDM-HAZOP: Análisis y preparación de informes (Dyadem Intl. Ltd , Canadá). Windows. 2000 $. — HAZOP-PC/SC: Análisis HAZOP (Se guconsult, SA, España). DOS / Windows. 700 $.

I. Ejemplos En las referencias bibliográficas 4, 5, 14, 16 y 17 pueden encontrarse ejemplos que ilustran el empleo de este método.

6.7. ANÁLISIS CUALITATIVO MEDIANTE ÁRBOLES DE FALLOS (AAF/FTA) A. Objetivos 1) Análisis cualitativo de los e ventos o sucesos de f allo en sis temas complejos. 2) Descomposición inductiva de sucesos complejos en otros (escal onadamente más sencillos) hasta lle gar a sucesos básicos (de sencill ez máxima) que pueden considerarse como causas iniciadoras. La descomp osición se hace dejando establecida la estructura (árbol de f allos) que


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representa la relación (causa-efecto) y las interacciones (concomitancias «y» así como alternativas «o») entre sucesos. 3) Dejar preparado el marco estructural citado que sirve para realizar análisis cualitativos, semicuantitativos y cuantitativos de la relaci ón y de las interacciones citadas.

B. Fuentes Información Véase 5.5 y 17 a 22. Muy importante la documentación relativa al proceso y a su operación en varias situaciones (puesta en marcha, operación normal, parada, emergencia, etc.).

C. Descripción 1) Procedimiento inductivo para establecer el árbol de fallos : desde los sucesos capitales (SC) hasta los sucesos básicos, iniciadores o causales (SB). 2) Se emplean símbolos lógicos para expresar relaciones e interacciones. A continuación se def inen las más usuales. Hay otras 5 menos frecuentes en estas aplicaciones. a) Relación causa-efecto: líneas __________ b) Sucesos: SC: suceso capital, de cabecera, top event o complejo (pero normalmente más fácil de intuir; por ejemplo: explosión del reactor). SI: suceso intermedio. SB: suceso básico iniciador, causal o sencillo. SND: suceso no desarrollado porque no hay información o porque no se considera necesario. Se procesa como un SB. SN: suceso normal (condiciones operati vas normales de diseño) o externo. Se procesa como un SB. c) Interacciones entre sucesos: puertas lógicas.

Figura 6.3. Sucesos.


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Figura 6.4. Puertas.

Puerta «y»: para que ocurra el suceso inmediatamente superior deben ocurrir (concurrir, concomitar) todos los sucesos conectados por la parte inferior del símbolo. Puerta «o»: para que ocurra el suceso inmediatamente superior ba sta que ocurra cualquiera (alternativos excluyentes o no) de los sucesos conectados por la parte inferior del símbolo. Adelantamos aquí algunos aspectos cuantitati vos del método (que corresponde a el apartado 8.1) con el f in de aprovecharlos para ejemp los didácticos sencillos. Así: Puerta «y»: La probabilidad compuesta transmitida por la salida superior del símbolo es igual al producto de las probabilidades indi viduales que acceden o conectan por la parte inferior del mismo. La probabilidad se «parte» a tra vés de una puerta «y»: el producto de dos factores menores que 1 es aún menor. Puerta «o»: La probabilidad compuesta transmitida por la salida superior del símbolo es igual a la suma de las probabilidades individuales que acceden o conectan por la parte inferior del mismo. La probabilidad se «transmite» entera a tra vés de una puerta «o». Ejemplos:

Figuras 6.5. y 6.6. Ejemplos de los efectos probabilísticos de las puertas.


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Nota: puede observarse que el análisis cuantitativo se hace por vía deductiva ascendente. Otros ejemplos que vienen a cuento ahora para orientar el pensamiento aun en los casos de análisis no cuantitativo. Cuanto mayor es el número de sucesos concurrentes en «y» más partidas o repartidas están las probabi lidades individuales de los sucesos básicos. Ello sirv e para decidir medidas correctoras (sucesos de fallo «resueltos», con baja probabilidad de f allo) añadidas en ciertos casos.

Figura 6.7. Ejemplo de puerta «y».



Figura 6.10. Al ejemplo de la figura 6.9 se le ha añadido un suceso básico (1) como medida protectora, que disminuye la probabilidad del suceso capital. Por ejemplo: inspección y acción preventivas frecuentes con probabilidad de fallo en un 5%.


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d) Símbolos de transferencia: se utilizan para en viar, de unas hoj as a otras, partes de los árboles de f allos. Suelen añadirse a un suc eso intermedio.

Figura 6.11. Símbolos de transferencia entre diagramas.

3) Se definen, determinan y analizan conjuntos mínimos de fallos (CMF): son agrupaciones de sucesos básicos que, directamente a través sólo de puertas «o» (orden = 1) o también a través de puertas «y» (órdenes superiores) determinan la ocurrencia del suceso capital. Si no se produce uno de los sucesos (f allos) incluidos en un CMF no se producirá el suceso capital. Otras denominaciones: top event, caminos críticos de orden n, conjuntos mínimos de intersección (booleana), conjuntos mínimos de sucesos concurrentes, etc. Un conjunto mínimo de fallos se caracteriza por su orden n que es el número de sucesos básicos que lo inte gra. Veamos los CMF en las f iguras de los ejemplos anteriores: Figura 6.6: SB1 y SB2 son CMF de orden I respecto al suceso capi tal SC. Figura 6.5: SB1 + SB2 es un CMF de orden II respecto al SC. Figura 6.9: SB1 + SB2 + SB3 (123) es un CMF de orden III respecto al SC. Figura 6.10: SB1 + SB2 + SB3+ SB4 (1234) es un CMF de orden IV r especto al SC. Nota: aquí + significa «y» (adición o concurrencia). 4) Se hace análisis cualitativo, semicuantitativo (se esbozan en el apartado presente) y cuantitati vo (en el apartado 8.1) para determinar l a importancia de los sucesos básicos y de los sucesos capitales con el fin de establecer aceptabilidad, medidas correctoras o la necesidad de es tudios más profundos.


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D. Procedimiento 1) Listar los sucesos capitales (SC): como se ha dicho antes son los más complejos, por eso se analizan, pero los más fáciles de intuir y de obtener de la experiencia o de un banco de datos. Ejemplos: explosión de un recipiente a presión (deposito, reactor, etc.), explosión e incendio en un horno, fallo de un gran compresor, etc. Conviene listarlos todos antes de pasar a sucesos intermedios y básicos. Cada SC será la cabecera de un árbol de f allos independiente. Posteriormente cabe la posibilidad de agrupar los árboles de fallos tomando como nuevos SC los accidentes fundamentales (emisión, incendio, explosión, etc.) para componer la probab ilidad (cuando se hag a análisis cuantitati vo según 8.1) de cada uno de dichos accidentes fundamentales. 2) Establecer y listar los sucesos intermedios y básicos: mediante el camino inductivo y las preguntas. — ¿Por qué ocurre el SC?: sucesos intermedios y básicos; relacion es efecto-causa. — ¿Son alternativos?: puertas «o». — ¿Son concurrentes?: puertas «y». Conviene actuar en pasos cortos para no saltar sucesos intermed ios y puertas lo que afectaría negativamente a la calidad del árbol y de su análisis. 3) Dibujar el árbol de f allos. Utilizando los símbolos vistos an tes. A efectos de referencia se marcan las puertas con letras y los suceso s básicos con números. No con viene ahorrar el empleo de acti vidades inter medias: intercalarlas siempre entre puertas. Será interesante def inirlas en términos de las incidencias de proceso y/o equipo: sentido físico.

Figura 6.12. Ejemplo para árbol de fallos 20.


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A continuación se incluyen dos ejemplos: uno real de proceso mal, para ilustrar sus análisis.

20

y otro for-

Figura 6.13. Árbol de fallos 20.

4) Se determinan los conjuntos mínimos no de fallos (CMF): es normal hacerlo mediante el álgebra de Boole (diagramas de Venn, etc.) o mediante el método matricial del AICHE 20 y el empleo de ordenadores. Aquí vamos a utilizar lógica artesanal para ilustrar el método. a) Recorrer el árbol de arriba abajo pasando sólo por puertas «o». Cada vez que se llega a un SB (o SND o SN) éste será un conjunto mínimo de fallo (CMF) orden I, porque cada uno de ellos es capaz de des encadenar el SC. En los ejemplos se obtienen: Figura 6.14: CMF (I): (A → B): (1) y (2). Figura 6.13: CMF (I): no hay.


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Figura 6.14. Árbol de fallos.

b) Recorrer el árbol de arriba abajo pasando por puerta «o» y po r una sola puerta «y» de dos salidas (D). Cada dos SB que se encuentren (1 por cada rama o salida) en la puerta «y» determinarán el desenc adenamiento del SC (CMF de orden II). En los ejemplos se obtienen: Figura 6.14: CMF (II): (A → D) + (D → H): (3 + 9) y (3 + 10). — orden: el número de salidas de la última (única en este caso) puerta «y» que se ha pasado (II = 2). Figura 6.13: CMF (II): no hay. c) Recorrer el árbol de arriba abajo pasando por puertas «o» y p or una sola puerta «y» con tres salidas (C). Cada tres SB (uno por cada rama o salida) en la puerta «y» determinará un CMF (de orden III) de sencadenante del SC. En los ejemplos resulta: Figura 6.14: CMF (III): (4+6+7) (5+6+7) (4+6+8) (5+6+8).


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— Orden: el número de salidas de la última (única en este caso) puerta «y» que se ha pasado en el descenso (III = 3). Figura 6.13: CMF (III): no hay (mínimo pasar 2 puertas). d) Recorrer el árbol de arriba abajo pasando por puertas «o» y p or dos puertas «y» (A y B en la Figura 6.13 y C e I en la 6.14). En esta Figura 6.14 cada cuatro SB (2 de la se gunda puerta I más 2 —1 por c ada una de las otras ramas— de C) que confluyan en la puerta C dete rminarán un CMF (de orden IV) desencadenante del SC. En la Figura 6.13: cada tres SB (uno de la primera puerta A y dos, uno por cada rama, de B) compondrán un CMF (de orden III) desencadenante del SC. En los ejemplos se obtienen: Figura 6.14: (A → C → I →): CMF (IV): (4+(11+12)+7); (5+(11+12)+7); (4+(11+12)+8); (5+(11+12)+8). Figura 6.13: (A → B →): CMF (III): (1+2+5); (1+3+5); (1+4+5); (1+2+6); (1+3+6); (1+4+6); (1+2+7); (1+3+7); (1+4+7). — Orden: n2 salidas de la última puerta «y» pasada más ( n1 - 1) salidas de la puerta «y» anterior: Figura 6.14: 2 + (3 - 1) = IV. Figura 6.13: 2 + (2 - 1) = III. Con lógica parecida se pueden resolver puertas y combinaciones de puertas de distintas características. 5) Análisis del árbol de fallos. Establecidos los CMF cabe continuar el análisis cualitativo mediante varios criterios: a) Los CMF de orden inferior suelen ser de mayor riesgo que los de orden superior. b) Añadir «sucesos básicos resueltos» (medidas protectoras) en c onfluencia «y»: aumentan el orden y disminuyen el riesgo, como se vio anteriormente. c) Un suceso básico que aparece en muchos CMF debe ser objeto de atención preferente porque está aportando su probabilidad de f allo a muchas alternativas. El número de v eces debería ponderarse con el inverso del orden de los CMF en que aparece.


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En el ejemplo de la Figura 6.14: SB

IMPORTANCIA: (Total ponderado mediante (1/orden))

Aparece en CMF de orden (veces)

(n.º)

I

II

III

IV

1

1

-

-

-

1

2

1

-

-

-

1

3

-

2

-

-

1

4

-

-

2

2

1,17

5

-

-

2

2

1,17

6

-

-

4

-

1,33

7

-

-

2

2

1,17

8

-

-

2

2

1,17

9

-

1

-

-

0,50

10

-

1

-

-

0,50

11

-

-

-

4

1

12

-

-

-

4

1

Conclusión: conviene investigar el SB 6 en primer lugar y los 4, 5, 7 y 8 en segundo para buscar mejoras. En el ejemplo de la Figura 6.13: SB

IMPORTANCIA: (Total ponderado mediante (1/orden))

Aparece en CMF de orden (veces)

(n.º)

I

II

III

IV

1

-

-

9

-

3

2

-

-

3

-

1

3

-

-

3

-

1

4

-

-

3

-

1

5

-

-

3

-

1

6

-

-

3

-

1

7

-

-

3

-

1

Conclusión: atención al SB1: ¿Añadir un segundo disco de ruptura?: disminuiría (confluencia «y» con SB1) la probabilidad de fallo aportada por SB1 a la mitad.


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Hay un método de Fusell-Vesely que establece el peso de los CMF y de los SB, con el fin de ordenarlos por pesos decrecientes 11 3 4. 6) Elaboración de recomendaciones: introduciéndolas en el árbol c abe observar los efectos de las mismas (como se ha hecho con las Fi guras 6.9 y 6.10). Haciéndolo así se usa el árbol como un medio d e simulación. 7) Registro escrito del estudio y de sus conclusiones.

E. Características Procesos inductivos en el desarrollo y análisis cualitati vo del árbol; procesos deductivos en su análisis cuantitativo. Véase 22.

PF: — Permite y prepara un análisis cuantitativo detallado ulterior (véase 8.1). — La preparación y análisis de árboles de fallos hace que los analistas obtengan un conocimiento muy profundo del proceso así como de sus puntos fuertes y débiles en lo relativo a la seguridad. — Genera recomendaciones de mejora muy concretas (y de alcance medido si se hace el análisis cuantitativo: 8.1). Facilita el establecimiento de prioridades para proponer y ejecutar mejoras. Permite comparar alternativas.

PD: — Requiere mucho tiempo: esto puede ali viarse mediante el empleo de programas de ordenador. — Pueden no detectarse fallos (SC o SB) que quedarían sin considerar. — Pueden darse errores en la lógica del árbol: no considerar f allos intermedios, relaciones-causa-efecto y/o puertas incorrectas, etc. — Siendo una técnica binaria (considera posibilidades sí/no) no tiene en cuenta la velocidad a la que puedan producirse los acontecimientos. Tal velocidad puede determinar que un evento sea peligroso o no.

F. Idoneidad Sistemas complejos de proceso incluyendo muchos aparatos, instrumentos, equipo para control y alarma, operadores humanos, etc. Más aún cuando quiera hacerse un estudio cuantitativo probabilístico detallado (véase 8.1).


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G. Recursos y tiempo necesarios 1) Documentos según 5.5. 2) Equipo analista multidisciplinar completo según 5.4. 3) Mucho tiempo: se puede paliar con el auxilio de programas para ordenadores.

H. Medios informáticos Véase 8.1.

I. Ejemplos Más amplios que los incluidos aquí: en 3, 17, 20 y 22.

6.8. ANÁLISIS CUALITATIVO MEDIANTE ÁRBOLES DE SUCESOS (AAS/ETA) A. Objetivos 1) Análisis cualitativo de los e ventos o sucesos de f allo en sis temas complejos. 2) Partiendo de sucesos básicos (de sencillez máxima), que pueden considerarse como causas iniciadoras se predicen, por vía deducti va (causas [SB] → efectos [SC]), otros sucesos complejos que pueden ser accidentes. La predicción se hace por etapas, analizando las dos (sí/no) o varias alternativas de ocurrencia de cada suceso. El análisis deja est ablecida la estructura (árbol de sucesos) que representa la relación causa- efecto entre los mismos. 3) Dejar preparado el marco estructural citado que sirv e para efectuar análisis cuantitativos de riesgos (véase 8.2).

B. Fuentes Información Véase 5.5, 3, 11. Muy importante la documentación que incluye información relativa a los componentes y características de los elementos d e equipo (de proceso y de control).


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C. Descripción Véase A. Objetivos. En gran medida es el procedimiento inverso al del análisis mediante el árbol de f allos visto en 6.7. En un método de ductivo tanto en la construcción lógica del árbol como en su análisis cuantitativo posterior (véase 8.2). 1) Identificación de los sucesos básicos iniciador es (SB). Estudiando con detalle los elementos de equipo (de proceso y de control) s e contesta a la pre gunta ¿Qué puede f allar de este elemento y de cad a una de sus partes? (Ejemplos: en un compresor: válvula de seguridad, lubricación, sellos, accionamiento, rodete, etc.). Cada suceso básico iniciador relevante será la cabeza o suceso capital de un árbol de sucesos separado. 2) Aplicación de la disyuntiva (sí/no o fracaso/éxito) al suceso básico capital del árbol. 3) Deducción del suceso intermedio, sobre cada una de las alternati vas de la disyuntiva, cuando haya lugar (ejemplos: ignición, rotura de eje, etc.). 4) Aplicación del factor condicionante que puede influir sobre cada alternativa de las disyuntivas establecidas en 2) (ejemplos: alarma, intervención humana o automática derivada de aquélla, alivio mediante dispositivo de seguridad, parada de emergencia, etc.). 5) Aplicación de la disyuntiva (sí/no o fracaso/éxito) a cada suceso intermedio y/o f actor condicionante dispuesto en secuencia lógica de ocurrencia. (Ejemplo: ignición (sí/no)-detección (sí/no)-alarma (sí /no)-actuación DCI (sí/no)-extinción (sí/no)). 6) Representación gráfica de: suceso básico (SB), sucesos intermedios (SI), factores condicionantes (FC) formando el árbol de sucesos (véanse los ejemplos de este mismo apartado). Los SB, SI, FC y las disyuntivas se representan en el orden secuencial de su intervención lógica en el accidente. Este es un aspecto deli cado en la elaboración del árbol. 7) Exploración crítica de todas las disyunti vas def inidas para v er si hay más SI y más FC que deban tenerse en cuenta en el análisis. Siaparecen: aplicar 3), 4), 5) y 6) como sea oportuno. Si no aparecen: las disyuntivas últimas determinan las consecuencias finales del análisis. 8) Establecimiento y análisis de las consecuencias. Una consecuencia puede ser: «sin consecuencia». 9) Determinación y re gistro escrito de las recomendaciones derivadas del análisis. Las mejoras se traducirán en nuevos FC, o en la eliminación de FC anteriores, con los que con viene repetir el análisis para obs ervar la sensibilidad (resultado, sobre las consecuencias) del árbol a las medidas recomendadas.


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E. Características Procesos deductivos (causa (SB)-efectos-consecuencias)) tanto e n el establecimiento del árbol como en sus análisis.

PF: — Permite y prepara un análisis cuantitati vo ulterior (véase 8.2 ). Adelantando acontecimientos cabe decir que la suma de las probabilida des de una disyuntiva es 1 (o 100%) porque la misma está formada por alternativas mutuamente excluyentes. — Los analistas g anan conocimiento detallado del equipo y del pr oceso. — Genera recomendaciones de mejora muy concretas (y de alcance m edido si se hace el análisis cuantitativo). — El árbol es más sencillo de establecer y analizar que los de fallos.

PD: — Requiere mucho tiempo: esto puede aliviarse mediante el empleo de programas de ordenador (sobre todo cuando el análisis sea cuant itativo). — Puede no detectar fallos (SC, SI, FC) que quedarían sin considerarse. — Puede haber errores en la lógica del árbol.

F. Idoneidad Sistemas complejos de procesos incluyendo muchos aparatos, tos, equipo para control y alarma, operadores humanos, etc.

instrumen-

G. Recursos y tiempo necesarios 1. Documentos según 5.5. 2. Equipo analista multidisciplinar completo según 5.4. 3. Mucho tiempo: resultan muchos árboles para analizar.

H. Medios informáticos No se han detectado específ icos para este método. No parece dif ícil su desarrollo.


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I. Ejemplos

Figura 6.15. Árbol de sucesos 3: Fuga de hidrocarburos en las cercanías de un recipiente conteniendo GLP.

Figura 6.16. Árbol de sucesos 20. Corresponde al caso planteado en la Figura 6.12.


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6.9. ANÁLISIS DE CAUSAS Y CONSECUENCIAS (ACC) A. Objetivos 1) Análisis cualitativo de los e ventos o sucesos de f allo en sis temas complejos. 2) Parte de sucesos capitales que pueden ser básicos iniciadores , complejos, intermedios y/o factores condicionantes. 3) Prepara un marco estructural (árbol de causas/consecuencias) que sirve para efectuar análisis cuantitativo de riesgos.

B. Fuentes Información Ver 5.5, 3, 4, 11

C. Descripción 1) Proceso combinado del de árboles de fallos (6.7) y del de árboles de sucesos (6.8). 2) Se emplean símbolos lógicos (de Nielsen), para e xpresar relaci ones e interacciones, parecidos a los de los árboles de f allos, más otros procedentes de las disyuntivas de los árboles de sucesos. Estos últimos son los que se muestran en la Figura 6.17. 3) Se definen, determinan y analizan conjuntos mínimos de f allos (CMF) como se hacía en el método del árbol de fallos. 4) Se efectúan los análisis cualitati vos, semicuantitativos y cua ntitativos.

Figura 6.17. Símbolos lógicos más frecuentes.


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D. Procedimiento 1) Elección de un suceso capital para ser evaluado: puede ser complejo, como en el árbol de fallos, o iniciador, como en el árbol de sucesos. 2) Identificación de factores condicionantes y sucesos intermedios: incluye los elementos de seguridad. 3) Establecimiento de las secuencias de acontecimiento entre los elementos definidos en 1) y 2). Incluyendo sus salidas disyuntivas o no (hay sucesos intermedios que tienen una salida única). 4) Aplicación del árbol de fallos a las salidas de las disyuntivas que los supongan (p. ej.: fallo de los elementos de seguridad, salidas únicas en fallo, etc.). 5) Determinación de los conjuntos mínimos de f allo (CMF) tal y c omo se hace en los árboles de fallos. 6) Evaluación y registro escrito de resultados. 7) Elaboración de recomendaciones.

E. Características 1) Participa de las de los árboles de fallos (véase 6.7) y de las de los árboles de sucesos (véase 6.8). 2) Emplea, en forma iterativa, procesos deductivos e inductivos. 3) Facilita análisis extremadamente detallados. 4) Puede incluir la variable tiempo en las secuencias de sucesos (p. ej.: duración de averías, evolución de un suceso con el tiempo, etc.).

F. Idoneidad Véase 6.7 y 6.8

G. Recursos y tiempo necesarios Véase 6.7 y 6.8.

H. Medios informáticos Son imprescindibles por la masa de información manipulada y por los cambios frecuentes entre procesos deductivos e inductivos.

I. EJEMPLOS En 3 y 22.


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Métodos semicuantitativos para el análisis de riesgos

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Se trata de técnicas de análisis crítico que emplean índices gl obales del potencial de riesgo estimados a partir de las estadísticas. Éstas pueden ser de disposición general, o procedentes de la experiencia de las compañías en el diseño y la operación de plantas semejantes a las que se trata de enjuiciar. En algún caso, método AMFEC/FMEAC, se mezclan la estimación completamente cuantitativa de la probabilidad con la semicuantitativa, índices globales, de la severidad. Estos métodos suelen conducir a conclusiones comparativas: • Entre distintas plantas existentes. • Entre situaciones, en una misma planta, antes y después de modif icaciones o ampliaciones. • Entre procesos diferentes dirigidos a un mismo fin. • Entre alternativas de diseño dentro de un mismo proceso. • Entre cualesquiera de los anteriores y unos v alores, también procedentes de la experiencia, que se consideran aceptables.

7.1. ANÁLISIS DE RIESGOS CON EVALUACIÓN DEL RIESGO INTRÍNSECO A. Objetivos 1) Facilitar una auditoría sistemática y semicuantitati va de las instalaciones químicas existentes para almacenamiento y proceso. 2) Determinar qué secciones de dichas instalaciones deben ser ob jeto de análisis más profundos. 3) Determinar qué secciones deben o pueden ser objeto de mejoras.


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B. Fuentes Información Referencias 24 y 25.

Datos Dentro de los propios métodos: coeficientes o índices para valoración semicuantitativa.

C. Descripción Existen varios métodos de esta naturaleza. Participan del análisis preliminar de riesgos (6.2) y de los análisis mediante listas de comprobación (6.4). Además incorporan coeficientes para la elaboración semicuantitati va de índices de riesgo que permiten hacer comparaciones, relativas entre diferentes plantas, entre diferentes unidades de una planta, entre una planta antes y después de haber llevado a cabo mejoras, y contra unos valores de referencia para determinar el grado de aceptabilidad. Hay un método, originado por Gretener, que se emplea para evaluar el riesgo de incendio en edificios 25. Éste se refleja en el empleado en el reglamento RSCIEI 53, Anexo I (véase apartado 15.6 del presente libro). Han llamado nuestra atención tres métodos elaborados y propugna dos en España por el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT): 1) Evaluación del riesgo por exposición a agentes químicos peligrosos 24. 2) Evaluación del riesgo de accidente, incendio y e xplosión debid o a la presencia de agentes químicos peligrosos 24a. 3) Índice de riesgo de procesos químicos: guía de autoevaluación 25a. Los métodos 1) y 2) se denominan como simplificados, algunos los pueden calificar como demasiado simples y parecen destinados a inspect ores con formación técnica escasa o nula. Se pre vé que aparezcan próximamen te como NTP ( notas técnicas de pr evención) del INSHT . Sirven para establecer unos «niveles de riesgo» que pueden emplearse como orientaciones con carácter bastante global. Preferimos, con ventaja importante, el método 3) que pone de mani fiesto los riesgos y, además, indica en qué partes de la instalación y e n qué actuaciones están radicados. Además de lo anterior, este método resulta muy adecuado para la auditoría o inspección por parte de personas con formac ión técnica suficiente pero con poca experiencia. Esto es debido a que facilita un marco adecuado para las cuestiones que cabe hacerse.


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MÉTODOS SEMICUANTITATIVOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS

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La Guía del INSHT 24b consta de las partes siguientes: 1. Guía de evaluación 1.0. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Presentación. Introducción. Metodología establecida. Criterios de evaluación Instrucciones para la cumplimentación de los cuestionarios.

2. Anexo I: Cuestionarios de evaluación. 3. Anexo II: Criterios de valoración. La Guía incluye un cuestionario para información o comprobación de los aspectos siguientes: 0. Datos del centro de trabajo (información). 1. Distribución de la plantilla del personal de proceso (información). 2. Riesgo intrínseco (comprobación para evaluación semicuantitativa). 2.1. Peligrosidad de las sustancias químicas: 2.1.a. Inflamabilidad: clases y cantidades. 2.1.b. Reactividad o inestabilidad: clases y cantidades. 2.1.c. Toxicidad: propiedades físicas, propiedades toxicológicas y cantidades. 2.1.d. Corrosividad: clases y cantidades. 2.1.e. Propiedades y condiciones intensif icadoras de los riesgos . 2.1.f. Utilización de sustancias químicas en cantidades superiores a las especif icadas en el RD 1254/1999, RD 1196/2003 y RD 948/2005 sobre prevención de accidentes graves (véase apartado 5.2 del texto presente): no es objeto de evaluación semicuantitativa pero sí alerta sobre el cumplimiento según dichos Reales Decretos. 2.2. Peligrosidad general del proceso: 2.2.a. 2.2.b. 2.2.c. 2.2.d. 2.2.e.

Cambio de estado físico. Reacción química endotérmica. Reacción química exotérmica. Reacción química en discontinuo. Transportes y/o manipulaciones de sustancias: varias alternativas concretas.


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2.2.f. Drenajes y retención de derrames. 2.2.g. Posibilidad de atmósfera inflamable en el interior de aparatos. 2.2.h. Instalaciones incluidas en el RD 1254/1999, RD 1196/2003 y RD 948/2005. 2.3. Peligrosidad específica del proceso: 2.3.a. Presión inferior a la atmosférica más sustancias inflamables o reactivas con el aire. 2.3.b. Presión superior a la atmosférica: varios rangos de presión. 2.3.c. Además de 2.3.b: fluidos viscosos, gases comprimidos y/o gases licuados. 2.3.d. Varias condiciones de temperatura. 2.3.e. Varios grados de corrosión en el interior de los aparatos. 2.3.f. Protección contra la corrosión externa. 2.3.g. Posibilidad de fugas en juntas y empaquetadoras: varios casos concretos. 2.3.h. Vibraciones que puedan afectar a la resistencia mecánica. 2.3.i. Reacción química e xotérmica con medidas de control e xigentes. 2.3.j. Empleo de oxidantes gaseosos puros (100%): oxígeno, óxidos de nitrógeno o cloro. Ídem diluidos. 3. Emplazamiento y área física de trabajo (comprobación para evaluación semicuantitativa). 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.

Emplazamiento: incluye distancias. Suelos y paredes: características que puedan ser fuente de riesgos. Zonas de paso: características que puedan ser fuente de ries gos. Superficies y plataformas de trabajo: características que pu edan ser fuente de riesgos. 3.5. Escaleras: características que puedan ser fuente de riesgos. 3.6. Equipo para elevación y transporte: características que puedan ser fuente de riesgos. 3.7. Orden y limpieza. 3.8. Órganos móviles (desprotegidos): riesgo mecánico. 3.9. Herramientas manuales. 3.10. Lugares para descanso y servicios.

4. Condiciones materiales de se guridad (comprobación para e valuación semicuantitativa). 4.1. Alarmas y paradas de emergencia: necesidad, características y deficiencias.


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4.2. Elementos para re gulación y control: necesidad, características y deficiencias. 4.2.a. Instrumentación de control: necesidad, características y deficiencias. 4.2.b. Control del proceso: necesidad, características y deficiencias. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8.

Aislamiento (seccionamiento del flujo) de materiales. Reactores: características y deficiencias. Compresores: características y deficiencias. Bombas: características y deficiencias. Hornos: características y deficiencias. Tuberías y accesorios: 4.8.a. Tuberías rígidas, sistemas para drenaje y tuberías fle xibles (mangueras): características y deficiencias. 4.8.b. Válvulas: características y deficiencias.

5. Condiciones ambientales (comprobación para evaluación semicuantitativa). 5.1. 5.2. 5.3. 5.4.

Iluminación. Ambiente térmico. Ruido. Ventilación.

6. Almacenamiento de sustancias peligrosas —dentro de la unidad de proceso— (comprobación para evaluación semicuantitativa). 7. Suministro de gases: (comprobación para evaluación semicuantitativa). 7.1. Instalación general. 7.2. Botellas. 8. Instalación eléctrica (comprobación para e valuación semicuantitativa). 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5.

Contacto eléctrico directo. Contacto eléctrico indirecto. Emplazamientos mojados. Emplazamientos corrosivos. Áreas con riesgo de incendio y explosión por gases o vapores inflamables: en relación con el REBT-MIE-BT 029 (véase apartado 14.1 del texto presente). 8.5.a. Clasificación de los emplazamientos. 8.5.b. Instalación eléctrica en zonas clasificadas.


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8.6. Área con riesgo de incendio por polv o inflamable: ídem anterior. 8.6.a. Clasificación de los emplazamientos. 8.6.b. Instalación eléctrica en zonas clasificadas. 9. Recipientes a presión (comprobación para e valuación semicuant itativa). Comprobación frente al Re glamento de aparatos a presión y a sus ITC (véanse Capítulos 4 y 13 del texto presente). 10. Protección contra incendios (comprobación para evaluación semicuantitativa). 10.1. Inicio y propagación. 10.1.a. Focos de ignición. 10.1.b. Carga térmica. 10.1.c. Propagación. 10.2. Detección: medios y deficiencias. 10.3. Extinción: ídem. 10.4. Evacuación: ídem. 11. Mantenimiento (comprobación para evaluación semicuantitativa). 11.1. Mantenimiento correctivo. 11.2. Mantenimiento preventivo y predictivo. 12. Comunicaciones y procedimientos de trabajo (comprobación par a evaluación semicuantitativa). 12.1. 12.2. 12.3. 12.4. 12.5. 12.6.

Procedimientos de trabajo. Comunicaciones. Dotación de operadores. Transmisión de instrucciones/órdenes de trabajo. Registro de datos del proceso y de incidencias. Supervisión, decisiones, etc., que afectan al proceso.

13. Operaciones e interv enciones peligrosas (comprobación para e valuación semicuantitativa). 13.1. 13.2. 13.3. 13.4.

Envases. Trasvase. Operaciones especiales. Autorizaciones de trabajo y control de las interv enciones en instalaciones peligrosas.


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13.5. Control de la electricidad estática en el trasvase de sustancias inflamables. 14. Información y formación (comprobación para evaluación semicuantitativa). 14.1. 14.2. 14.3. 14.4.

Identificación y señalización de sustancias. Información de riesgos a los operarios. Selección de personal operador. Periodo e información para capacitación.

15. Carga física (comprobación para evaluación semicuantitativa). 15.1. Postura. 15.2. Desplazamientos. 15.3. Esfuerzo físico y manejo de cargas. 16. Carga mental y or ganización del trabajo (comprobación para e valuación semicuantitativa). 16.1. Carga mental. 16.2. Organización del trabajo. 17. Análisis de riesgos (comprobación para e valuación semicuanti tativa). 17.1. Realización de análisis de riesgos y de condiciones de trabajo. 17.2. Realización de estudios AFO/HAZOP (véase apartado 6.6 del texto presente). 17.3. Análisis de las consecuencias de accidentes graves. 17.4. Inventario o mapa de riesgos. 17.5. Control de modificaciones. 17.6. Reuniones periódicas de seguridad. 17.7. Histórico de accidentes 17.8. Investigación de accidentes. 17.9. Inspecciones periódicas. 17.10. Evaluación periódica de riesgos higiénicos ante: 17.10.a. Contaminantes químicos. 17.10.b. Ruido. 17.10.c. Calor. 17.10.d. Vibraciones. 17.10.e. Radiaciones. 17.11. Reconocimientos médicos periódicos.


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18. Almacenamiento de productos químicos —peligrosos— (comprobac ión para evaluación semicuantitativa). 18.1. Ubicación y señalización. 18.2. Almacenamiento de sustancias peligrosas en recipientes f ijos: referido al Reglamento APQ, ITC-MIE-APQ 001 (véase Capítulo 4 del texto presente). 18.3. Almacenamiento de sustancias peligrosas en recipientes móv iles: ídem anterior más RBT-029 (véase Capítulo 14). 18.4. Protección contra incendios en el almacenamiento de líquidos inflamables referidos a ITC-MIE-APQ 001. 18.5. Instalaciones para carga y descarga: ídem anterior. 18.6. Requerimientos adicionales para el almacenamiento de produ ctos inflamables de la clase A: ídem anterior. 18.7. Medidas de protección en el almacenamiento de sustancias t óxicas y corrosivas. 18.8. Almacenamientos especiales. 18.9. Instalaciones especiales para g ases comprimidos, licuados y disueltos a presión. 18.10. Depósitos de gases criogénicos. 19. Estación transformadora y mantenimiento eléctrico (comprobación para evaluación semicuantitativa). 19.1. Trabajos en instalaciones de alta tensión. 19.2. Trabajos en baja tensión. 20. Instalaciones generadoras de vapor (comprobación para evaluación semicuantitativa). 20.1. Características de la sala o zona de calderas. 20.2. Generadores de cate gorías A y B (referido a la ITC-MIE-AP- 1: véase Capítulo 4 de este texto). 20.3. Generadores de categorías C: ídem anterior. 20.4. Empleo de hidracina. 20.5. Tipos de generadores de vapor y condiciones de seguridad. En todos los casos el cuestionario se cumplimenta marcando los oportunos (véase ejemplo en I).

cuadros

La valoración, o evaluación semicuantitativa se hace mediante la asignación (que viene dada en el anexo II de la Guía) de una puntuación (índice individual de riesgo, IIR) —a cada cuadro marcado en el cuestionario— se gún el criterio de la Tabla 7.1.


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Tabla 7.1. Índices y niveles de riesgo para el método del INSHT 24b. Índice de riesgo

Nivel de riesgo

IR < 20 20 ≤ IR< 40 40 ≤ IR< 80 IR ≥ 80

Bajo Medio Alto Muy alto

Cuando al calcular el valor IR se obtiene una cifra superior a 100, se imputa un nivel de 100. Se continúa obteniendo, por capítulos, los índices globales de ri esgo (IGR) según ecuaciones, que figuran en cada capítulo, del tipo: i= n -1

IGR = (1 - x n ) ¦ IIRi

(41)

i=1

donde: IGR = índice global de riesgo para el capítulo en cuestión. n= número total de apartados del capítulo; el índice del último (o los últimos) apartados suele ser 1 o 0 con lo que se anula o no el IGR del capítulo completo, cuando ha lugar. IIRi = índices individuales de riesgos de cada apartado (exceptuando el número n que haya servido para anular o no el IGR). Otras ecuaciones combinan índices individuales por calidad del riesgo (p. ej.: distintas inflamabilidades) con otros por cantidad de materia peligrosa contenida o manipulada. Los IGR obtenidos se enjuician también según la Tabla 7.1. Obtenidos los niveles de riesgo de los diferentes capítulos se puede proceder a la re visión de los que resulten de riesgo alto o muy alto , detectando los aspectos con mayor contrib ución (mayores IIR) al IGR con el f in de def inir medidas protectoras para el mejoramiento de la seguridad.

D. Procedimiento 1) Cumplimentar los cuestionarios para e valuación (Anexo I de la Guía): marcar cuadrados. 2) Asignación de los índices indi viduales (IIR) dados (Ane xo II) para los cuadrados marcados. 3) Evaluación de los índices globales ( IGR), utilizando las ecuaciones dadas (Anexo II) para cada capítulo. 4) Enjuiciamiento por capítulos según Tabla 7.1.


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5) Revisión de los capítulos con IGR altos para detectar las contribuciones más significativas. 6) Definición de mejoras.

E. Características Mezcladas del método de análisis preliminar de riesgos (APR/PHA ) (apartado 6.2) y del de listas de comprobación (LC/check list) (apartado 6.4). PF: — — — —

Simple, barato y controlado. Directo a causas importantes. Buen adiestramiento de responsables de seguridad e higiene en las plantas. Proporcionan demostrabilidad del cumplimiento de las re gulaciones de referencia.

PD: — No entra en las entrañas de los procesos. — Alcance limitado a lo incluido en las comprobaciones.

F. Idoneidad Principalmente para el enjuiciamiento, auditoría y mejora en pla ntas existentes.

G. Recursos y tiempo necesarios 1) Guía del INSHT 24b: incluye la información, el marco, el cuestionario y el impreso para evaluación necesarios. 2) Visitas de comprobación a las plantas. 3) Aproximadamente 10-15 horas por cada planta pequeña o unidad de planta grande enjuiciada. 4) Equipo analista de 2-4 personas.

H. Medios informáticos IPERSAF: evaluación de riesgos para la seguridad y la salud según el INSHT (TECSA Ibérica S.A. España). Windows. 1 .000 €.


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I. Ejemplo a) Evaluación. ÍNDICES DE RIESGO DE PROCESOS QUÍMICOS CONDICIONES MATERIALES DE SEGURIDAD

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4.6. BOMBAS 1. Alguna de las bombas no es idónea dadas las características y/o peligrosidad del fluido trasegado.

❑

2-3. No existe protección contra retornos del fluido mediante:

❑

2. Válvula de retención en el lado de la impulsión.

❑

3. Doble válvula de retención para incrementos de presión en la bomba superiores a 70 kg/cm2.

❑

4. No existe un sistema de reciclaje para evitar daños por bajo caudal en la bomba. (Se debe asegurar al menos un 20% del caudal del punto de rendimiento óptimo.)

✓ ❑

5. Las condiciones de aspiración de la bomba (presión, longitud de tubería y factor de fricción) son inadecuadas, puesto que ❑ puede aparecer el fenómeno de cavitación en la bomba. (Esto se detectará por la presencia de ruidos, vibraciones y bajo caudal.) 6. Se aprecian fugas del fluido trasegado en la bomba.

✓ ❑

7-8. Son detectadas vibraciones excesivas en la bomba.

❑

7. Sólo en algún régimen de operación.

❑

8. Para todos los regímenes en los que opera la bomba.

❑

9. Para el funcionamiento seguro de la Unidad, se considera estrictamente necesario el funcionamiento de la bomba (sistemas ❑ de refrigeración, etc.). 10. En caso afirmativo, no existe una bomba alternativa en paralelo, alimentada de forma independiente a la anterior.

❑


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CONDICIONES MATERIALES DE SEGURIDAD

04

11. No está correctamente alineada la bomba con el motor eléctri❑ co que la acciona, por lo que produce vibraciones excesivas. 12. La válvula de pie de la bomba queda en algunas ocasiones a menos de 30 cm de la superficie libre, por lo que ocasiona entrada de aire en la bomba.

❑

13. Se ha detectado entrada de aire en la bomba a través del prensa✓ ❑ estopas o sello. 14. El punto de funcionamiento en régimen normal de operación, está alejado del punto de óptimo rendimiento, debido a un ina- ❑ decuado diámetro de rodete. 15. Las bombas no están ancladas sobre bases sólidas a un nivel su❑ perior al del terreno. 16. No existen válvulas de purga junto a las bombas por las que ✓ circulan fluidos peligrosos, para asegurar el vaciado de tuberías ❑ previo a cualquier intervención de mantenimiento sobre la misma. 17. En caso de existir válvula de purga, no poseen un sistema de en✓ clavamiento para asegurar que el operario no actúe incorrectamente. ❑ 18. El eje de transmisión entre motor y bomba no está protegido ✓ ❑ frente al riesgo mecánico. 19-20. En el caso de que el fluido trasegado contenga partículas abrasivas, la bomba no es especial y no está: 19. Construida con metales duros (a).

❑

20. Revestida de caucho (b).

❑

21. Para una bomba tipo «a», la altura máxima desarrollada por la ❑ bomba es superior a 90 m. 22-23-24-25. Para una bomba tipo «b»: 22. La velocidad lineal de la periferia del rodete es superior a 30 m/s.

❑

23. La altura máxima desarrollada por la bomba es superior a 45 m.

❑


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24. La presión de aspiración es inferior a la atmosférica.

❑

25. La temperatura del fluido alcanza valores superiores a 65 oC.

❑

26. Se aprecian otras deficiencias.

❑

27. No se aprecian deficiencias.

❑

b) Valoración. 4.6. BOMBAS 4.6.

Criterios de valoración

I

x1

I

I

x1

I

x1

01

40

07

5

13*

5

19

10

25

10

02

10

08

15

14

5

20

10

26

10

03

10

09

—

15

10

21

10

27

1

04*

5

10

40

16*

30

22

10

05

10

11

10

17*

10

23

10

06*

10

12

5

18*

20

24

10

n = 27; 3 xi = 80 xn = 0

x1

I

x1

I

x1

n -1

IR 4,6 = (1 - x n ) ¦ x i = 80 (RIESGO ALTO) i= 1

* Apartados que se han marcado en la lista de comprobación anterior.

7.2. ANÁLISIS DE LOS MODOS DE FALLO, EFECTOS Y CRITICIDAD (AMFEC/FMEAC) Se añade la letra C a sus siglas para e xpresar que estudian la criticidad (semicuantitativa) de los modos de fallo y sus efectos.

A. Objetivos 1) Los del método AMFE/FMEA (apartado 6.5) pero con indicación semicuantitativa del grado de criticidad (grado de riesgo) que perm ite ordenar la importancia de los f allos/efectos así como las prioridad es de medidas correctoras.


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B. Fuentes Información Descripción y procedimiento cualitati vos del método (preliminar es a este apartado): véase apartado 6.5. Referencias 3 ,26.

Datos Probabilidad y duración de fallos: véase 8.4. Severidad de f allos: clasificación de éste apartado; asignación estimativa aplicando la propia tabla de clasificación a la severidad estimada en grados.

C. Descripción 1) Fallos: según descrito en el apartado 6.5. 2) Tratamiento semicuantitativo. Partimos de la definición de riesgo dada en las ecuaciones (23) y (24): R = FP · S

(24)

Por otro lado tenemos que: (42) Se suele tomar como duración media de un f allo la mitad del periodo entre inspecciones que permitan la detección y reparación del mismo ( por ejemplo: inspección semestral = duración de 2.192 horas). Con ello cabe ver que se puede reducir la FP (frecuencia probabilística) aumentando la frecuencia de las inspecciones/reparaciones. Valores del IBI: véase apartado 8.4. Si en la ecuación (24) se aplican logaritmos: log R = log FP + log S

(43)

Son estos logaritmos, o mejor sus características, que son los exponentes de 10 correspondientes, los que el método AMFEC/FMEAC toma como índ ices: Indice de criticidad = IC = log R (su caracterís tica)

(44)


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Índice de probabilidad = IP = log FP (su característica)

(45)

Índice de severidad = IS = log S (su característica)

(46)

IC = IP + IS

(47)

con lo que:

La Tabla 7.2 proporciona la clasificación de los fallos según índices de probabilidad que pueden obtenerse, mediante la aplicación de las ec uaciones (42) y (45) junto con datos de IBF (interv alo entre f allos tomado co mo IBI) como los que se incluyen en el apartado 8.4. La Tabla 7.2 proporciona la clasificación de los fallos según índices de severidad. Estos se obtienen por estimación directa enjuiciando los daños que pueda originar el fallo, de acuerdo con la clasificación de la tabla mencionada en último lugar. Cuando IS = 0 el fallo debe descartarse para consideración ulterior. Se considera que hay que adoptar medidas protectoras al menos para los fallos que resulten con un índice de criticidad: (48)

IC t - 1 Tabla 7.2. Calificación de fallos mediante su índice de probabilidad. PROBABILIDAD DE FALLO Orden de magnitud 10–1 10–2 10–3 10–4 10–5 10–6

Expresión intuitiva Duración fallo tiempo real

Calificación

Índice de probabilidad IP

1 mes/año

Muy probable

–1

4 días/año

Probable

–2

1 turno/año

Medianamente probable

–3

1/2 turno/5 años

Improbable

–4

1 h/10 años

Remotamente probable

–5

1 h/100 años

Muy improbable

–6

Se pueden dar dos casos interesantes de concurrencia de fallos: a) Dos elementos existentes o previstos de equipo deben concurrir en fallo para determinar un fallo simple. b) Analizando un fallo, y encontrado inaceptable su criticidad según la ecuación (48), se añade un elemento protector adicional (duplicación , redundancia, otro modo de control, etc.) para corre gir la situación in deseable.


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Tabla 7.3. Clasificación de fallos según su índice de severidad y asignación del mismo. Fallo y sus consecuencias

Daños personales

Daños materiales + lucro cesante* ($)

Calificación

Índice de severidad IS

El componente no puede fallar, si falla es a situación segura: no puede dar lugar a situación de riesgo

N

No

Seguro

0

El componente puede fallar sin daños importantes. Es conveniente medida correctora

Algún herido

< 100.000

Poco seguro

1

El componente puede fallar con daños importantes. Poner los medios posibles para corregir la situación

1 víctima o varios heridos

100.000 - 2MM

Inseguro

2

El componente puede fallar dando lugar a otros fallos múltiples en el proceso; puede originar daños muy importantes. Es obligación adoptar medidas correctoras

Varias víctimas (dentro y fuera de la planta)

> 2 MM

Muy inseguro

3

* Valor obtenido como ingresos por ventas menos costes variables.

En ambos casos se produce un caso de probabilidad compuesta, según las ecuaciones (15) y (16), que, mediante logaritmos, conduce a: IP = IPA + IPB

(49)

que se aplicaría a la (47). Como los IP son < 0, el IP compuesto (suma de dos cantidades negativas) es mucho menor que los concurrentes: este es el efecto de elementos protectores adicionales.

D. Procedimiento 0) Realizar los pasos 1 a 5 del procedimiento AMFE/FMEA considerados en el apartado 6.5.D del texto presente (análisis cualitativo). 1) Recabar datos relati vos a las probabilidades de f allo de los elementos (véase Capítulo 8). 2) Establecer las duraciones de f allo consultando o especif icando las frecuencias de inspección en los manuales de mantenimiento. 3) Obtener IP según las ecuaciones (42), (45) y (49). La Tabla 2.6 permite calificar fallos según su IP. 4) Estimar la severidad de los f allos y asignarles un IS de acue rdo con la Tabla 7.2.


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5) Calcular el índice de criticidad IC según la ecuación (47). 6) Enjuiciar la criticidad de los fallos según la ecuación (48) para determinar cuáles de ellos requieren medidas correctoras. 7) Determinar las medidas correctoras con su IP correspondiente. 8) Componer el IP de f allo de la medida correctora con el del el emento originario: ecuación (49). Calcular el nuevo IC y determinar si es aceptable, o hay que adoptar nuevas medidas correctoras, mediante la ecuación (48). 9. Registro escrito del estudio, de sus conclusiones y de las med idas correctoras propuestas.

E. Características Las del método AMFE/FMEA (apartado 6.5.E) potenciadas por el an álisis semicuantitativo que permite ponderar la importancia de los f allos y discernir las prioridades y los efectos de las medidas correctoras.

F. Idoneidad Aplicable a distintas etapas de pro yecto y a la operación de pl antas existentes.

G. Recursos y tiempo necesarios Equipo analista de 1-3 miembros (véase 5.4).

H. Medios informáticos — Bases de datos. — FME: análisis de los modos de fallos (Powertronics Systems Inc. USA). 1.836 $.

I. Ejemplo Análisis semicuantitativo del ejemplo incluido en el apartado 6.5.I. Este ejemplo se recoge en la Tabla 7.4 y hace referencia al aná AFEC/FMEAC del sistema representado por la Figura 6.1.

lisis

Atascado

Válvula de seguridad (PSV)

4

Consulta de PI durante llenado

IP

Derrame, incendio local

No hay caudal

Rotura de deposito y derrame, incendio grande

Revisión periódica de PI y PSV y limpieza

5.10–3 –2

–2

Revisión eléctrica y 6.10–3 –2 mecánica menor más frecuente 1. Reparar y aislar 10–2 –2 2. Reparar sello

Derrame Inspección –5 –5 incendio más 10 medio frecuente alta o Inspección reducción más 3.10-5 –5 de caudal frecuente 1. Pruebas Corrosión, periódicas rotura, 10–3 –3 2. Marcado menor contaminación correcto

Revisión Derrame periódica Ciego por y limpieza hasta rebosamiento, 10–2 ¿Redundar PI rebosamiento incendio con alarma grande de alto nivel?

Visual

Probabilidad FP

Severidad 2

2

1

0

1

0

+2

IS

0

0

–1

–2

–2

–5

–3

IC

Criticidad Fallo notable

Fallo notable

Fallo significativo

Fallo

Fallo

Fallo descartado

Fallo menor

Juicio

–

–

–

–

FP’

Probabilidad

Anterior Alarma hPA Lectura PI Resultante

Anterior Inspección semanal Alarma hLA Resultante

5.10–3 10–1 10–2 5.10–6

10–1 10–4

10–2 10–1

Inspección 2.10–3 semanal

No

No

No

No

Medidas correctoras

NOTA: cabe observar que el análisis semicuantitativo ha cambiado y/o concretado las recomendaciones del análisis cualitativo.

Atascado

Indicador de nivel (LI)

Fuga por empaquetadura

Visual

Visual (marcas)

Tipo equivocado

No arranca

Visual

Taponada F medioaplastada

3

Bomba

Visual

Agujereada

Efectos Medidas posibles correctoras

Fecha:

–5

–4

–3

–

–

–

–

2

2

1

–

–

–

–

IP’ IS’

Criticidad –3

–2

–2

–

–

–

–

IC’

Resuelto

Resuelto

Resuelto

Fallo menor

Fallo menor

Fallo descartado

Fallo menor

IS = 0 ó IC ≥ –1

Juicio

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2

1

Detección

Modo de fallo

Analista(s):

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Manguera flexible

Elemento Descripción número

Sistema: Descarga de cisternas. Severidad

Tabla 7.4. Análisis AFEC/FMEAC del sistema de la Figura 6.1.




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7.3. MÉTODO DE DOW: ÍNDICE DE FUEGO Y EXPLOSIÓN (IFE/FEI) Método desarrollado y perfeccionado (7 ediciones del manual) po Dow Chemical Co. 27.

r The

A. Objetivos 1) Evaluar riesgos de forma semicuantitativa para proyectos y para plantas existentes. 2) Comparar unidades y/o plantas entre sí. 3) Comparar procesos antes y después de modificaciones. 4) Servir de referencia para promo ver la seguridad inherente de procesos (véase 28 y el apartado 13.8 del texto presente).


Datos Dentro del propio manual del método 27, Datos del proceso: véase 5.5.

C. Descripción 0) Se elige y delimita una unidad pertinente de proceso (p. ej.: almacenamiento, destilación de crudo, etc.). 1) Se parte del factor de material (FM), que es propio de la o las sustancias contenidas y manipuladas, en la unidad de proceso que se an aliza, así como de las temperaturas a las que se procesan. Representa la velocidad intrínseca de la emisión potencial de ener gía en los casos de fuego o explosión por la sustancia caracterizada. La Tabla 7.5 incluye los v alores de FM para algunas sustancias para temperaturas de hasta 60 oC. Hay un sistema, en el manual, para corregir cuando las temperaturas son superiores. Reservar el resultado de FM para su uso posterior.


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Tabla 7.5. Método de Dow. Factor material (FM) de algunas sustancias 27. Aceite lubricante

4

Gasolina

16

Acetato de vinilo

24

Heptano

16

Acetato de etilo

16

Hexano

16

Acetona

16

Hidrógeno

21

Acrilonitrito

24

Isopropanol

16

4

Metano

21

16

Metanol

16

Monóxido de carbono

16

Amoníaco Benceno Bióxido sulfuroso

1

Butadieno

24

Nitrato amónico

29

Butano

21

Nitroglicerina

40

Cianuro de hidrógeno

29

Óxido de propileno

24

Ciclohexano

16

Peróxido de hidrógeno (35%)

24

Petróleo crudo

16

1

Cloro Cloruro de vinilo

21

Poliestireno (granza)

10

Cumeno

10

Poliestireno (espuma)

16

Estireno

24

Polietileno

18

Etanol

16

Propano

21

Etilenglicol

4

Sodio

24

Fenol

4

Sulfuro de hidrógeno

21

Flúor

29

Tolueno

16

Fuelóleo

10

Xileno

16

Gasóleo

10

2) Se establecen 2 factores: factor de riesgos generales del proceso (F1) y factor de riesgos especiales del proceso (F2). En la hoja de cálculo de la Tabla 7.7 se dan indicaciones relati vas a los parámetros que de terminan estos dos factores y a los ámbitos de valores usuales de aquéllos. A continuación se comentan 28. a) Riesgos generales de proceso (F1) Reacciones químicas e xotérmicas: las penalizaciones para reacciones exotérmicas van desde 0,3 hasta 1,25 dependiendo de la categoría y tipo de la


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reacción que cabe esperar. El grupo más sua ve incluye hidrólisis e hidrogenación. El más severo incluye reacciones críticas en lo referente a su control, tales como las de nitración. Se aplica esta penalización solamente a unidades que incluyen r eactores. Para otras unidades la reactividad de las materias en cuestión ya se ha tenido en cuenta, en el factor material, y no necesita ser añadida en la categoría presente. Evidentemente las reacciones que emiten menos ener gía son más s eguras que las que emiten más. Reacciones químicas endotérmicas: se aplica una penalización pequeña, comprendida entre 0,2 y 0,4, para procesos tales como las piróli sis o el craqueo, donde se necesitan grandes cantidades de ener gía para impulsar la reacción. Las reacciones endotérmicas vienen a ser especialmente si gnificativas cuando la energía es suministrada por vía de fuego directo. Los calentadores de llama (hornos) se consideran más adelante como riesgos especiales. Transferencia o manipulación de materias: este factor se refiere a sistemas en los que se ejecutan cone xiones repetidas. La probabilidad de fugas en tales sistemas es alta, especialmente cuando se usan mangueras. Las fu gas pueden significar el escape de materia tóxica o inflamable, o la entrad a de aire en un sistema que necesita estar inertizado. La penalización para tales sistemas refleja la multitud de fue gos o e xplosiones que han ocurrido en los sistemas para carga y descarga de las plantas. Unidades de pr oceso conf inadas: se aplican penalizaciones entre 0,25 y 0,90 si la unidad de proceso no se encuentra bien v entilada. Se f avorecerán plantas al aire libre para el proceso del material inflamable o explosivo, ya que así se reduce la probabilidad de un incidente mediante la dispe rsión de cualquier fuga de gas o vapor. Usando el principio de «aire libre» se consigue mitigar las consecuencias de una fuga. Acceso: el equipo de emer gencia debe tener acceso rápido a la zona que incluye la unidad considerada. Así, se aplican penalizaciones si no es tal el caso. Control de drenaje y derrames: si alrededor de la unidad de proceso el drenaje es poco ef iciente, permitiendo la formación de charcos de m aterial inflamable en lugar de ser transportado tal material a una zona se gura y remota, se aplicará una penalización. b) Riesgos especiales de proceso En esta clasificación se incluye un abanico amplio de riesgos: Materiales tóxicos: se aplican penalizaciones cuya magnitud se incrementa con la toxicidad de las materias sujetas a proceso. El razonamiento que hay como base de tal proceder es que cualquier incidente es más difícil de manejar si se necesita ropa protectora o evacuación de personas.


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Uso de vacío: se aplica una penalización de 0,5 si una fug a permitiera entrar aire al sistema en el que materiales, que sean sensibles al oxígeno o la humedad, puedan formar mezclas inflamables. Operación en el rango de inflamación o cerca del mismo: esta es claramente una condición que debe evitarse, si se puede, mediante la moderación de las condiciones del proceso. Explosión de polvo: la máxima v elocidad de incremento de la presión así como la presión máxima generados por un polvo dependen considerablemente del tamaño de partícula. En general cuanto más f ino es el polv o mayor es el riesgo. Por lo tanto, se asignan penalizaciones basadas en el tamaño de partícula. Se puede evitar esta penalización, cambiando de material o usándolo en una forma menos peligrosa. Alivio de presión: cuando las presiones de operación están por encima de la atmosférica se aplica una penalización para el incremento, derivado de tal situación, de la velocidad de emisión en el caso de una fuga. Bajas temperaturas: se aplican penalizaciones para operaciones de que se realicen a temperaturas extremadamente bajas, a no ser que éstas que se hayan tenido en cuenta en la elección de materiales de construcción. Esta penalización incluye la consideración de fragilización posible del acero al carbono o de otros materiales. Raras v eces surge tal penalización no obstant e, debido a que la temperatura se tiene en cuenta cuando se elige el material d e construcción. Cantidad de materia inflamable o inestable: la penalización en este aspecto se define sencillamente. La cantidad de materia presente, en la unidad considerada, se multiplica por la energía disponible (por kilo) en la materia que se está procesando, medida en términos de su calor de comb ustión. De ello se deduce que, si se reduce la cantidad de materia, disminuye la escala de cualquier incidente potencial. Procesos continuos o semicontinuos resultan claramente favorecidos sobre procesos por cargas al reducir este factor del IFE. Corrosión o erosión: esta penalización subraya la necesidad de ase gurar la compatibilidad de los materiales de construcción con las materi as sujetas a proceso. Fugas a tr avés de juntas y empaquetadur as: se aplica una penalización en casos que pueden ir desde los sellos mecánicos simples y las juntas hasta los casos más severos de mirillas, piezas de fuelles, juntas de expansión o elementos frágiles. El empleo de bombas sin sello, con accionamiento magnético o de rotor encapsulado, bien diseñadas, también debe considerarse cuando sea posible. Equipo sometido a fuego directo: el empleo de equipo sometido a llama o fuego directo atrae una penalización debido a que incrementa la probabilidad de ignición cuando se producen emisiones de vapores o líquidos inflamables o de polvos combustibles. La utilización de un fluido inerte como barrera segura en el sistema puede conducir a una reducción de la penaliz ación. Si el recipiente sometido a fuego está muy lejos de la unidad de proc eso no debería asignarse esta penalización.


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Sistemas de tr ansmisión de calor mediante aceite térmico: la mayoría de los fluidos para la transmisión de calor son combustibles de manera que representan un riesgo adicional en cualquier proceso que los utilice. Equipo rotativo: Las piezas grandes de equipo rotativo, tales como los compresores, tienen una historia de contribuir de manera significativa a pérdidas importantes. Por ello, nosotros le asignamos a su empleo una penal ización de 0,5. 3) Los dos factores del párrafo anterior componen un factor de riesgo del proceso: F3 = F1 × F2

(50)

4) Se obtiene el índice de fuego y explosión: IFE = F3 × FM

(51)

5) Se determina el factor de daño (FD), a partir de los factores de materiales (FM) y el de riesgo de proceso (F3), mediante la gráfica de la Figura 7.1. El factor de daño representa el tanto por uno (del v alor en $) que se estima destruido dentro del radio de exposición (RE) (que se definirá en el punto siguiente de esta descripción). 6) Obtención del radio de exposición (RE) a los efectos del fuego y explosión debidos a un accidente en la unidad considerada. Se hace m ediante la gráfica de la Figura 7.2. El área de exposición (AE) será: AE = 3,17 (RE)2

(52)

7) Se establece el factor de escala (FE) que representa el tanto por uno de área (superficie) expuesta respecto a la superficie total de la planta (AP). AE FE = —– AP

(53)

8) Se hace una v aloración económica del v alor de reposición del equipo (VRE) incluido dentro del área expuesta. a) Estimación absoluta: VRE = 0,82 × IOE

(54)

Siendo IOE el valor del capital inmo vilizado original, contenido en el área expuesta, que puede obtenerse en los registros contables de la Compañía o del proyecto. El valor 0,82 es para descontar elementos (obra civil, preparación de terreno, gastos de proyecto, etc.) que no se destruyen.


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Figura 7.1. Método de Dow: gráfica para determinar el factor de daño (FD) 27.

b) Estimación relativa: se hace considerando la fracción de la pl anta (y de su valor) que resulta afectada: VRE = 0,82 × FE × IOTP

(55)


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Figura 7.2. Método de Dow: gráfica para determinar el radio de exposición (RE) a los efectos de fuego y explosicón 27.

donde IOTP es el valor del capital inmovilizado total de la planta (completa). 9) Se obtiene el v alor básico ($) del daño máximo probable a la pr opiedad (DMPPO): DMPPO = FD × VRE

(56)

10) Se cuantif ica la influencia benef iciosa de las medidas de pr otección existentes, o previstas en la unidad considerada. Ello se hace m ediante un factor de bonificación (FB) obtenido por producto de los coe ficientes globales definidos, según la Tabla 7.6: FB = C1 × C2 × C3

(57)

11) Se bonifica la influencia de las medidas de protección obten iéndose el daño máximo probable a la propiedad (DMPP): DMPP = DMPPO × FB que se expresa en unidades monetarias (MM$ 1986).

(57a)


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Tabla 7.6. Coeficientes para bonificar la disponibilidad de medidas de protección 27. 1. Control del proceso Ci1

Ci1

a) Generador eléctrico para emergencia

0,98

e) Control por ordenador

0,93 -0,99

b) Refrigeración

0,97

f) Inertización

0,94 -0,96

c) Control de explosiones

0,84

g) Manuales de operación

0,91 -0,99

d) Parada de emergencia

0,96

h) Revisión química de reactivos

0,91 -0,98

C1 = ΠCil = 2. Seccionamientos del proceso Ci2

Ci2

a) Válvulas a control remoto

0,96

c) Drenajes

0,91

b) Vaciado o despresurización

0,96

d) Enclavamientos

0,98

C2 = ΠCi2 = 3. Defensa contra incendios Ci3

Ci3

a) Detección de fugas

0,94

f) Sistemas rociadores

0,74 -0,97

b) Estructura de acero protegida

0,95

g) Cortinas de agua

0,97 -0,98

c) Tanques enterrados

0,84

h) Sistemas de espuma

0,92 -0,97

d) Suministro de agua

0,94

i) Extintores y monitores manuales

0,95 -0,98

e) Sistemas especiales

0,91

j) Cables protegidos

0,94 -0,98

C2 = ΠCi3 =

12) Se establece el tiempo (días) de parada pr obable de la pr oducción (PPP) destinada a reparaciones, acopios, falta de suministro de m aterias primas a otras unidades, etc. Conviene discernir a qué unid ades, o al total de la planta, afectará tal parada. Se establece a partir de la Figura 7.3. 13) Se determina el lucro cesante (LC) debido a la parada y expresando en unidades monetarias. LC = 0,70 × PPP × =

VAP 365,25

(57b)


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Figura 7.3. Método de Dow: gráfica para determinar la parada probable de la producción (PPP) 27.

siendo VAP el valor anual de la producción interrumpida, expresado en las mismas unidades monetarias que LC y DMPP (MM $ 1986). 14) Se establecen las pérdidas probables totales (PPT): PPT = DMPP + LC

(58)

15) Se recapitulan los resultados más importantes que se han obtenido: — Índice de fuego y explosión: IFE (calificación del riesgo). — Radio de exposición: RE (atención si afecta fuera de los límite s de batería de la planta). — Daño máximo probable a la propiedad: DMPP (coste de la reparación). — Lucro cesante por parada: LC (efectos sobre la producción de la compañía). — Pérdidas probables totales: PPT (resultado económico del riesgo).


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D. Procedimiento 1) Ya explicado en la descripción del párrafo anterior , se resume en el esquema de la Figura 7.4 y en la hoja de cálculo de la Tabla 7.7. 2) Enjuiciamiento: una vez efectuado el estudio, o los estudios si se comparan alternativas, se pueden emplear los resultados como sigue: — Índice IFE: valores individuales según Tabla 7.8 o comparativos (entre alternativas o con los de otras plantas).

Figura 7.4. Método de Dow: procedimiento.


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Tabla 7.7. Hoja de cálculo para el índice de fuego y explosión (IFE). Factor material (FM) (Véase Tabla 7.5). Hay que tener en cuenta las necesidades cuando la temperatura de la unidad se encuentre por encima de 140 °F (60 °C) 1. Riesgos generales del proceso Factor básico A. Reacciones químicas exotérmicas B. Procesos endotérmicos C. Manipulación y transporte de materias D. Unidades de proceso confinadas E. Acceso F. Control de drenajes y fugas Factor general de riesgos del proceso (F1) (suma) 2. Riesgos especiales del proceso Factor básico A. Substancias tóxicas B. Presión por debajo de la atmosférica (vacío < 500 mm Hg) C. Operación en o cerca del ámbito de inflamabilidad __________ inertizado _________no inertizado 1. Parques de almacenamiento de líquidos inflamables 2. Descontrol del proceso o fallo de purga 3. Siempre dentro del ámbito de inflamabilidad D. Explosión de polvo E. Presión Presión operativa_____psig o kPa man Consigna de alivio_____psig o kPa man F. temperatura muy baja G. Cantidad de materia inflamable o inestable Cantidad_____lb o kg Ho = ____ BTU/lb o kcal/kg 1. Líquidos o gases en proceso 2. Líquidos o gases almacenados 3. Combustibles sólidos en almacenamiento. Polvo en proceso H. Corrosión y erosión I. Juntas y empaquetaduras con fugas posibles J. Empleo de equipo con fuego directo K. Sistema de transmisión de calor por aceite térmico L. Equipo rotativo Factor de riesgos especiales de proceso (F2) (suma) Factor de riesgo de la unidad de proceso (F1 x F2 = F3) Índice de fuego y explosión (F3 x FM = IFE) Radio de exposición RE (Figura 7.2) Factor de escala FE (ecuación 53) Valor de reposición del equipo afectado VRE (ecuación 54 o 55) Factor de daño FD (Figura 7.1) Valor básico DMPPo (= FD x VRE) Factor de bonificación por protecciones FB (Tabla 7.7 y ecuación 57) Daño máximo probable a la propiedad DMPP (= DMPPo x FB) Parada probable de la producción (días) PPP (Figura 7.3) Lucro cesante LC (ecuación 57) Pérdidas probables totales PPT (= DMPP + LC)

Factor de penalización Ámbito Valor utilizado 1,00

1,00

0,30 a 1,25 0,20 a 0,40 0,25 a 1,05 0,25 a 0,90 0,20 a 0,35 0,25 a 0,50 1,00 0,20 a 0,80 0,50 0,50 0,30 0,80 0,25 a 0,80

0,20 a 0,30

0,10 a 0,75 0,10 a 1,50 0,15 a 1,15 0,50

1,00


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Tabla 7.8. Grado de riesgo para valores de IFE (índice de fuego y explosión). Grado (IFE)

Riesgo

1-60

Ligero

61-69

Moderado

97-127

Intermedio

128-158

Importante

159 y superior

Severo

— Radio de exposición RE: efectos dentro y fuera de los límites de batería de la unidad; ¿efecto dominó? — Daño máximo probable a la propiedad DMPP: inversiones para reposición. — Lucro cesante LC: efectos sobre la cuenta de e xplotación y sobre la producción de la compañía. — Pérdidas probables totales PPT : base para establecer la rentabi lidad de inversiones en seguridad. Dado un valor de inversión (para hacer que IFE sea aceptable o mejorado) se comparan los v alores de PPT antes y después de las mejoras. La diferencia entre los v alores correspondientes de PPT se pueden asimilar al benef icio de la in versión. La rentabilidad sería: R=

PPT 2 - PPT 1 inversión

(59)

E. Características PF: — Semicuantitativo: proporciona medición, mediante coef icientes gl obales, de parámetros útiles que el enjuiciamiento o comparación de instalaciones o de procesos. — Herramienta útil para medir la seguridad inherente de los procesos (véase 28 y el apartado 13.8 del te xto presente) y el efecto de las modif icaciones en los mismos. — Permite establecer la rentabilidad de las inversiones en mejoras de seguridad como se ha dicho antes. — Bastante económico en recursos y tiempo. — Analiza, con aproximaciones globales, el proceso y el equipo.


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PD: — Semicuantitativo: utiliza coef icientes globales que no consider an con detalle las v ariables de proceso, sus valores y sus interaccione s; no es probabilístico. — Considera la toxicidad de forma somera: solamente a efectos de dificultades añadidas en los trabajos de extinción.

F. Idoneidad 1) Análisis semicuantitativo de plantas complejas, formadas por varias unidades, o sencillas. 2) Evaluación de la se guridad inherente de los procesos así como de las modificaciones en los mismos. 3) Auxilia la estimación de la rentabilidad de las inversiones en mejoras de la seguridad. 4) Permite una estimación del radio de la zona afectada por un s iniestro eventual.

G. Recursos y tiempo necesarios 1) Equipo analista de 2-4 miembros (véase 5.4). 2) El análisis de una unidad puede consumir unas 6 horas. 3) Se requiere buena información referente a proceso y equipo.

H. Medios informáticos No se requieren.

7.4. MÉTODO DE ICI: ÍNDICES DE MOND A. Objetivos Ver párrafos 1, 2 y 3 de la sección 7.3.



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Datos Dentro del propio manual del método. Datos del proceso: véase 5.5.

C. Descripción 1) El método de los índices de Mond es parecido, en estructura y características, al método de Dow. Las diferencias más importantes son, referidas al método de Mond: — Considera más detalles en los f actores de riesgo y en las prot ecciones utilizando, por ello, más índices correspondientes a los mism os. — Considera de manera más específ ica los riesgos para la salud. Anteriormente esta era una diferencia muy relevante ya que las versiones anteriores del método de Dow no lo hacían; esta deficiencia se ha resuelto en la versión que se ha comentado (apartado 7.3). — Proporciona índices desglosados frente a varios peligros: D: índice equivalente de Dow (IFE) F: índice relativo al peligro de incendio E: índice relativo al peligro de explosión interna A: índice relativo al peligro de explosión exterior R: índice de riesgo global y sus valores compensados de protecciones (F´, E´, A´, R´). 2) Dadas las semejanzas entre ambos métodos, y a haber explicado detalladamente el de Do w, consideramos que una lectura cuidada del impr eso del método de Mond (Tabla 7.9) describe suficientemente los factores de riesgo y de bonificación que se consideran en el mismo. 3) Las ecuaciones para el cálculo de los índices son las siguientes: Índice Dow equivalente (IFE). (para valoración inicial y revisión) (60) D = IFE Índice de incendios. Valoración (inicial y revisión) (61)


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Compensación por protecciones F’ = F × K1 × K3 × K5 × K6

(62)

Índice de explosiones internas. Valoración (inicial y revisión) (63) Compensación por protecciones E’ = E × K2 × K3

(64)

Índice de explosiones exteriores. Valoración (inicial y revisión) (65) Compensación por protecciones A’ = A × K1 × K2 × K3 × K5

(66)

Catalogación de riesgo global Valoración (inicial y revisión)

>

@

R = D . 1 + (0,2 E . A.F )

(67)

Compensación por protecciones R’ = R × K1 × K2 × K3 × K5 × K6 Nomenclatura de símbolos: véase Tabla 7.11.

(68)


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Tabla 7.9. Índice de Mond de incendio y explosión: hoja para cálculo. INSTALACIÓN:

Ref. NE: UNIDAD:

PLANTA: I. MATERIALES/SUSTANCIAS/PROCESOS MATERIALES/SUSTANCIAS: CATALIZADORES:

TEMPERATURA EC:

PRODUCTOS INTERMEDIOS:

PRESIÓN: _________ bars

_________ psig

REACCIONES: 1. Factor material de las sustancias o productos (Sección 5) SUSTANCIA O MEZCLA PRINCIPAL: FACTOR DETERMINADO POR: 2. Riesgos especiales del material (Sección 6) A. Materia oxidante B. Produce gases combustibles con agua C. Estado físico y dispersión D. Sujeto a inflamación espontánea E. Sujeto a polimerización espontánea F. Sensibilidad a la ignición G. Sujeto a descomposición explosiva H. Sujeto a detonación del gas I. Riesgo de explosión en fase condensada J. Otros

OBSERVACIONES

FACTOR B = Factor sugerido

Factor inicial

0 a 20 0 a 30 -60 a 100 30 a 150 25 a 75 -75 a 150 75 a 125 0 a 150 200 a 1.500 0 a 150

– – m – – – – – – –

Total de riesgos especiales de materiales (3)

Desarrollo requerido

Valor reducido


M

3. Riesgos generales del proceso (Sección 7)

Factor sugerido

Factor inicial

A. Solamente manipulación y cambios físicos B. Características de la reacción C. Proceso discontinuo (por cargas) D. Multiplicidad de reacciones E. Trasiegos de material F. Recipientes móviles o transportables

10 a 50 25 a 60 10 a 60 25 a 75 0 a 150 10 a 100

– – – – – –

Total de riesgos generales del proceso (3)

Valor reducido

P (Continúa)

Nota: las referencias «Sección n» lo son al manual en su versión de 1985 29.


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Tabla 7.9. (Continuación) 4. Riesgos especiales de los procesos (Sección 8) A. Baja presión (inferior a 1 bar abs) B. Alta presión 1. Acero al carbono +10 a –25EC 2. Acero al carbono > –25EC 3. Otros materiales D. Alta temperatura 1. Materiales inflamables 2. Resistencia de los materiales E. Corrosión y erosión F. Fugas en las juntas y empaquetaduras G. Vibración, cargas cíclicas, fatiga, etc. H. Proceso/reacciones difíciles de controlar I. Trabajo en/cerca del rango de inflamabilidad J. Riesgo de explosión superior al promedio K. Riesgo de explosión de polvos o neblinas L. Oxidantes de alta potencia M. Sensibilidad del proceso a la ignición N. Riesgos electrostáticos

Factor sugerido

0 a 35 0 a 100 0 a 400 0 a 60 0 a 100 20 a 300 25 a 450 40 a 100 30 a 70 0 a 400 0 a 100 10 a 200 Factor sugerido

Factor sugerido

Altura, en m Superficie de trabajo, en m2 A. Diseño de estructuras B. Efecto dominó C. Características subterráneas D. Drenajes de superficie E. Otros

0 a 200 0 a 250 50 a 150 0 a 100 50 a 250

Total de riesgos especiales de procesos (3)

Total de riesgos especiales de procesos (3)

Valor reducido


Valor reducido


Valor reducido


P

Factor inicial K Q

6. Riesgos de implantación (Sección 10)

A. Efectos en la piel B. Efectos de inhalación


S

Material total (toneladas) Factor de cantidad

7. Riesgos graves para la salud (Sección 11)

Valor reducido

50 a 100 0 a 160 0 a 30 0 a 30 0 a 100

Total de riesgos especiales de procesos (3) 5. Riesgos por cantidad (Sección 9)

Factor inicial

Factor inicial

H N

L Factor sugerido

Factor inicial

0 a 50 0 a 50 T

Nota: Las referencias «Sección n» lo son al manual en su v ersión de 1985 29.

(Continúa)


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Tabla 7.9. (Continuación) II. COMPENSACIÓN POR MEDIDAS PREVENTIVAS Y DE SEGURIDAD A. Medidas de contención (Sección 16.1)

Valor usado

Factores adicionales

1. Recipientes a presión 2. Tanques de almacenamiento verticales no sometidos a presión 3. Tuberías de trasiego a) Tensiones de diseño b) Uniones y empaquetaduras 4. Cubetos y contenciones adicionales 5. Detección de fugas y respuesta 6. Eliminación de materiales fugados Producto total de factores de contención (Π)

K1=

B. Controles de los procesos (Sección 16.2) 1. Sistemas de alarma 2. Fuentes de alimentación eléctrica de emergencia 3. Sistemas para refrigeración del proceso 4. Sistemas para inertización 5. Estudios de riesgos 6. Sistemas de paradas de seguridad y emergencia 7. Control mediante ordenador 8. Protección de la reacción ante explosiones/reacciones incorrectas 9. Instrucciones de operación 10. Inspecciones y supervisión de la planta Producto total de factores de proceso (Π)

K2=

C. Actitud hacia la seguridad (Sección 16.3) 1. Implicación de la Dirección 2. Adiestramiento en seguridad 3. Procedimientos de mantenimiento y seguridad Producto total de factores de actitud hacia la seguridad (Π)

K3=

D. Protección contra incendios (Sección 17.1) 1. Protección contra incendios de la estructuras 2. Muros cortafuegos, barreras 3. Protección contra incendios de los equipos y máquinas Producto total de factores de protección contra incendios (Π)

K4=

E. Evacuación de materiales (Sección 17.2) 1. Sistemas de válvulas 2. Ventilación Producto total de factores sobre evacuación de materiales (Π) Nota: las referencias «Sección n» lo son al manual en su v ersión de 1985 29.

K5= (Continúa)


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Tabla 7.9. (Continuación) Valor usado

F. Extinción de incendios (Sección 17.3)

Factores adicionales

1. Alarmas de incendios 2. Extintores manuales 3. Suministro de agua 4. Rociadores de agua y monitores 5. Instalaciones de espuma y de inertización 6. Brigada contra incendios 7. Colaboración del personal de planta en tareas de extinción 8. Extracción de humos Producto total de factores de extinción de incendios (Π)

K6=

Nota: las referencias «Sección n» lo son al manual en su versión de 1985 29.

4) Los resultados pueden presentarse según la Tabla 7.10. Tabla 7.10. Método de los índices de Mond: presentación de los resultados. Ind.

X. Inicial (1o estimación) Valor

D F E A R

Categoría

Y. Revisión (2o evaluación) Valor

Ind.

Categoría

Z. Compensación (por protección) Valor

D' F' E' A' R'

5) El enjuiciamiento se hace según la Tabla 7.11.

Categoría


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Tabla 7.11. Método de los índices de Mond: enjuiciamiento de los resultados. Índice de incendio (F) (F’) Intervalo

Categoría

0-2 2-5 5-10 10-20 20-50 50-100 100-250 >250

Leve Bajo Moderado Alto Muy alto Intenso Extremo Muy extremo

Índice de explosión exterior (A) (A’) Intervalo

Categoría

0-10 10-30 30-100 100-400 400-1.700 >1.700

Leve Bajo Moderado Alto Muy alto Extremo

Índice de exploxión interna (E) (E’) Intervalo

Categoría

0-1,5 1,5-2,5 2,5-4 4-6 >6

Leve Bajo Moderado Alto Muy alto

Índice de riesgo (R) (R’) Intervalo

Categoría

0-20 20-30 100-500 500-1.100 1.100-2.500 2.500-12.500 12.500-65.000 >65.000

Leve Bajo Moderado Alto (Grupo 1) Alto (Grupo 2) Muy alto Extremo Muy extremo


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D. Procedimiento Según la Figura 7.5 y las Tablas 7.9, 7.10 y 7.11. Cuando se vaya a utilizar el método es necesario disponer del manual del mismo 29 donde figuran detalles importantes para asignar valores a los factores que intervienen.

E. Características Parecidas a las del método Do w (ver 7.3.E) aunque con mayor des glose de los factores de riesgo y de las bonif icaciones por protecciones . Proporciona, además del D = IFE, cuatro índices relativos a riesgos diferentes.

F. Idoneidad Ver párrafos 1, 2 y 4 del apartado 7.3.F. Muy parecida a la del método de Dow.

G. Recursos y tiempo necesarios 1) Equipo analista de 2-5 miembros (véase 5.4). 2) Aproximadamente 9 horas/unidad. 3) Se requiere buena información referente a proceso y equipo.

H. Medios informáticos No se requieren.

7.5. MÉTODO DE UCSIP Método desarrollado por la Unión des Chambres Syndicales de l’I ndustrie du Pétrole en Francia.

A. Objetivos 1) Análisis semicuantitativo de riesgos en términos de probabili dad y de nivel de gravedad (NG) que se inte gran en un f actor de seguridad (FS). 2) Desarrollado para instalaciones petroleras, refinadoras y petroleoquímicas es fácil su adaptación para otras instalaciones de la industria química.


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Figura 7.5. Método de los índices de Mond: procedimiento.


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B. Fuentes Información El manual del método 30, 3 y 5.

Datos Incluidos en el manual 30.

C. Descripción Es un método bastante complicado, hasta el punto de que casi es preferible abordar un método cuantitati vo (Capítulo 8). Es de poco uso: por ello remitimos su descripción a otras publicaciones 30, 3 y 5. Muy resumidamente se trata de: 1) Determinación probabilística: calcular las sumas de 12 parámetros definidos por las características de la instalación, de las operaciones, de las protecciones, etc. 2) Determinación del nivel de gravedad (NG) en función de la ene rgía potencial del sistema, de los accidentes que pueden ocurrir, así como de las consecuencias de los mismos. 3) Integración de los v alores obtenidos, según los dos párrafos a nteriores, en una fórmula que proporciona un factor de seguridad (FS). 4) Enjuiciamiento del FS obtenido según 5 niveles.

D. Procedimiento Ídem apartado C.

E. Características PF: — Más detallado que otros métodos semicuantitativos vistos anteriormente en el estudio de orígenes, probabilidad y gravedad de los riesgos. — Más económico en tiempo y medios (pero no tanto como para hace rlo muy atractivo) que los métodos cuantitativos.


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PD: — — — —

No permite evaluar el efecto de mejoras de proceso y equipo. Bastante engorroso. Resultados conservadores. No facilita la estimación de alcance ni de efectos sobre el medio circundante.

F. Idoneidad Instalaciones petroleras, refinerías y plantas petroleoquímicas. Resulta muy poco atractivo.

G. Recursos y tiempo necesarios Su complicación requiere experiencia en la aplicación del método.

H. Medios informáticos UCSIP ha desarrollado un programa informático para aplicar el método.


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8 Métodos cuantitativos para el análisis de riesgos

Son técnicas de análisis crítico que incluyen estructuras y cál culos para establecer la probabilidad de sucesos complejos (siniestros) a pa rtir de los valores individuales de la probabilidad de f allo que corresponde a los elementos (equipo y humanos) implicados en los procesos (industriales en nuestro caso). En términos del apartado 5.8 y de la Figura 5.1, lo que pretenden estos métodos es estimar el v alor de la frecuencia probabilística en el origen FPO. Como se ve en dicha figura, se parte de: • Estructura y secuencia de fallos y eventos. • Probabilidades individuales de fallo (expresada como tales o en términos de fiabilidad) para los elementos (equipo y humanos) que interv ienen en los procesos. Los datos empleados proceden de estadísticas. • Son métodos detallados y potentes que se inician en el origen de las averías y que consideran las relaciones causa-efecto (de formas es tructural, secuencial y cuantitativa) así como las relaciones entre las mi smas (confluencia o concurrencia). Permiten se guir el tracto del acciden te (Figura 5.1) desde su origen hacia su destino, facilitando uno de los nexos cuantitativos (FPO) que conectan ambos. Las herramientas de estos métodos son: • • • •

Lógica matemática: estructuras lógicas y relaciones entre sus e lementos. Estadísticas de frecuencias: datos. Cálculos de probabilidades: elaboración cuantitativa. Programas para tratamiento mediante ordenador: potencia para ma nejo de muchos datos y relaciones.

Por otro lado son métodos delicados en su aplicación cuya calidad depende intensamente de las de las estructuras y datos.


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Los métodos objeto del apartado presente forman parte del conce pto, con límites poco definidos, de lo que se llama análisis cuantitativo de riesgos ACR (hazard analysis HAZAN en inglés) que, a nuestro parecer, incluyen: • Métodos cuantitativos para análisis de riesgo (el Capítulo 8 presente): mirando desde dentro del proceso y la planta hacia fuera mediantela estimación mencionada de FPo. • Métodos más o menos cuantitativos para establecer los efectos del riesgo sobre el entorno: mirando desde fuera del proceso y la planta (incluye una miscelánea variada que se recogerá en el Capítulo 9). Al tratar de los diferentes métodos se comentarán sus caracterí sticas. Ello no obstante, conviene hacer aquí algunas recomendaciones de tipo general: a) Definir bien las bases y objetivos de los estudios. b) Definir bien los límites (unidades de planta, fases de proceso ) de cada estudio. c) Analizar la calidad de los datos y la homogeneidad de su expresión (véase apartado 8.4). d) Asegurar la reproducibilidad del análisis siempre que se repi ta con los mismos datos. e) Incluir riesgos de procedencia exterior (seísmos, etc.). f) Incluir riesgos originados en errores de diseño así como en o peración y mantenimiento de las plantas. g) Comparar los resultados del análisis con los correspondientes a plantas y/o procesos semejantes o iguales: pueden detectarse así errores en el análisis o en los datos. h) Analizar la incertidumbre y la sensibilidad del análisis. i) Recoger los resultados del análisis en re gistros escritos que incluyan conclusiones y recomendaciones en términos prácticos.

8.1. ANÁLISIS CUANTITATIVO MEDIANTE ÁRBOLES DE FALLOS (ACAF/FTA) En un apartado anterior (6.7) se ha descrito la estructura y la preparación de los análisis mediante este método, así como, su interpretación cualitativa. Aquí se va a considerar su cuantitativización que supone un considerable aumento de su potencia.

A. Objetivos 1) Análisis cuantitativo de los eventos o sucesos de f allo en sistemas complejos.


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MÉTODOS CUANTITATIVOS PARA EL ANÁLISIS DE RIESGOS

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2) Estimación deductiva (desde los sucesos básicos al suceso capital) de las probabilidades de acontecimiento. 3) Establecido el marco cualitati vo y cuantitati vo de las relaci ones causaefecto y de las interacciones se puede: — Detectar qué causas son más importantes en su contribución a la probabilidad de suceso capital, para definir medidas correctoras o protectoras. — Introduciendo tales medidas, con sus probabilidades, en el árbol: estimar sus efectos sobre la probabilidad de ocurrencia del suceso capital. 4) Es frecuente el uso de este método para una exploración detallada y profunda de aquellos sistemas (complejos) que se hayan demostrado como fuente de peligro serio en los análisis generales realizados con otros métodos cualitativos o semicuantitativos.

B. Fuentes Información Apartado 6.7 del texto presente. Referencias 4, 5, 9, 17, 18, 21, 26, etc.

Datos Apatado 8.4 del texto presente.

C. Descripción La naturaleza y estructura de los árboles de f allos se han desc rito en el párrafo C del apartado 6.7. Igualmente se han definido los conjuntos mínimos de fallos. A continuación se aborda el análisis cuantitativo de tales árboles. 1) Búsqueda de datos probabilísticos para los sucesos básicos SB : véase apartado 8.4 y las bases de datos que allí se citan. 2) Homogeneización de los datos: véase apartado 8.4.3. 3) Deducción de la probabilidad del suceso capital SC del árbol: a partir de las probabilidades individuales de los SB y a través de la lógica del árbol: — Puertas «o»: confluencia de causas; transmisión (por suma) de las probabilidades confluyentes. — Puertas «y»: concurrencia o concomitancia simultánea de causas; reparto (por producto) de las probabilidades concurrentes.


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4) Análisis de incertidumbre o sensibilidad. Es frecuente que lo s bancos de datos proporcionen valores de las probabilidades procedentes de su elaboración estadística. Ésta representa la dispersión de los valores obtenidos para cada caso indi vidual. Tal dispersión de debe a las diferenci as entre las condiciones operativas de un mismo aparato, en situaciones, servicios y entornos distintos, así como entre distintos aparatos destinados a cumplir una misma función. Las dos maneras más frecuentes de expresar datos son: — Media ± desviación que incluye un porcentaje ele vado de los da tos. — Mediana con 50% de los datos y un coef iciente de error ( k) que permite abarcar hasta el 90% de los datos en el entorno:

p min =

p50 k

(69)

p50 = mediana 50%

(70)

p max = k p50

(71)

Se trata entonces de resolv er el árbol, según el apartado anteri or, para las distintas combinaciones entre los tres v alores de todos los suc esos básicos. Ello requiere el empleo de ordenadores y resultará en establece r la probabilidad del suceso capital SC mediante:

pSC r d

(71)

Siendo: PSC: la media obtenida de probabilidad para el suceso capital. d: desviación (que incluye un porcentaje elevado de los datos). 5) Análisis probabilístico de los conjuntos mínimos de f allos (CMF). Permite discernir la probabilidad de concurrencia de sucesos básic os SB que determinan la ocurrencia del suceso capital. Como tal concurrencia, las probabilidades de los sucesos básicos concomitantes en un C MF se multiplicarán para dar la probabilidad de éste. Obtenidas las probabilidades para los conjuntos mínimos de f allos, se traducen éstos a los términos accidentales de los SB contenidos y se enjuician su aceptabilidad y/o mejora. El considerar los CMF, aparte del árbol, facilita la labor de definir, asignar y controlar las mejoras (esto último al deducir los efectos de las mismas sobre la probabilidad del CMF).


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6) Análisis de importancia de los conjuntos mínimos de f allos. Existen varios métodos para establecer qué CMF son críticos para la insta lación evaluada. Proporcionan una medida del mejoramiento o empeoramiento que la variación en la probabilidad de un SB produce en la del SC. Hay varios métodos ( Risk ac hievement worth RAW, Risk r eduction worth RRW y Fusell-Vesely) que se procesan por ordenador.

D. Procedimiento 0) Análisis de proceso, equipo y servicios auxiliares; preparación de las listas de sucesos, construcción del árbol de f allos, determinación d e los conjuntos mínimos de fallos y análisis cualitativo del árbol: según párrafos 1 a 5 en 6.7.D. 1) Acopio, asignación y homogeneización de datos probabilísticos para los sucesos básicos SB: véase descripción anterior puntos 1) y 2). 2) Resolución probabilística del árbol: véase descripción anterior punto 3). Comprobar que los resultados, final e intermedios, sean plausible s; si no: repasar los datos y la lógica del árbol. 3) Análisis de incertidumbre si se considera necesario: descripción anterior punto 4). 4) Análisis probabilístico de los CMF: punto 5). Muy útil para en juiciamiento y mejoras. 5) Análisis de importancia de los SB si se considera necesario: punto 6). 6) Enjuiciamiento de la probabilidad del suceso capital frente a los criterios de aceptabilidad. Definición, asignación y control probabilístico de mejoras. También cabe deducir en qué áreas del proyecto cabe realizar ahorros que no comprometan la seguridad. 7) Informe y recomendaciones. Es conveniente citar aquí las fuentes de problemas en estos análisis, de manera tal que puedan prevenirse: a) Falta de datos realistas y concretos para las probabilidades de los SB. b) Mezcla de datos no homogeneizados correctamente (unidades y conceptos no consistentes). c) Errores en las secuencias de f allos: saltos, relaciones no corr ectas, etc. d) Errores en la construcción del árbol. e) No tratar (desglosando y relacionando) f allos en modo común ( véase 8.4.8). f) Sobrestimación de la fiabilidad (1-fallo) de protecciones y componentes. g) No rehacer correctamente, el árbol y sus análisis, después de introducir modificaciones.


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h) No contar con asesoramiento y/o experiencia necesarios. i) Equivocar los datos probabilísticos relati vos a la operación humana en condiciones de urgencia, simultaneidad y/o emergencia.

E. Características Véase 22. PF: — Permite poner de manifiesto puntos débiles, de sistemas complejos para procesos, medidos en términos cuantitativos. — Permite definir, asignar y controlar el efecto de las mejoras que puedan proponerse. — Los analistas g anan un conocimiento muy profundo y detallado de los sistemas de proceso analizados y de su operación. — Permiten comparar, cuantitativamente, alternativas de diseño. PD: — El método es delicado (véase a) - i) en el párrafo D anterior). — Su aplicación es cara en tiempo y medios (acceso a bases de d atos, programas informáticos para elaboración, etc.). — Cabe no detectar fallos (SB o SC) que quedarían sin considerar. — Pueden no detectarse fallos en modo común o efectos de los mismos.

F. Idoneidad Sistemas complejos de proceso incluyendo muchos aparatos, instrumentos, equipos para control y alarma, operadores humanos, etc. Es frecuente su empleo para el análisis profundo y detallado de áreas que se hayan manifestado como críticas para la se guridad en otros méto dos cualitativos o semicuantitativos, más baratos y menos potentes.

G. Recursos y tiempo necesarios 1) Equipo analista amplio (6-8 miembros) incluyendo componentes de los que, al menos, uno sea ducho en la operación del método. Otro ana lista experto en el método, y ajeno al grupo, debería revisar el anális is para comprobar su calidad y reproducibilidad. 2) Conocimiento y documentación (véase 5.5) muy profundos y detallados del equipo y del proceso.


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3) Tiempo: un árbol con unos 50 SB puede consumir unas 76 horas 4. 4) El análisis cuantitativo requiere acceso a bases de datos (f iabilidad o fallo) y el empleo de medios informáticos.

H. Medios informáticos Véase Tabla 8.1 más: — Fault Tree Manager: sistema para análisis de árboles de riesgo; hasta 10.000 sucesos y 20 entradas por suceso (AEA Technology. UK). Windows. — Fault EASE: preparación de árboles de f allos (A.D. Little Inc U SA). Windows/Mac. 475 $. Tabla 8.1. Programas informáticos para análisis mediante árboles de fallos 4. Uso y código identificador de los programas

Características

Análisis cualitativo: Determinan los conjuntos mínimos de fallos o PREP, 1970; ELRAFT , 1971; MOCUS, caminos de «éxitos». 1972; TREEL, MICSUP, 1975; ALLCUTS, 1975; SETS, 1974; FTAP, 1978. Análisis cualitativo: Realizan el cálculo probabilistico sobre la baKITT1, KITT2, 1970; SAMPLE, MOCARS, se de los conjuntos mínimos de fallos. 1977; FRANTIC, 1977. Evaluación directa: Realizan la e valuación numérica directa sin ARMM, 1965; SAFTE, 1968; GO, 1968; calcular previamente todos los conjuntos míGO=FAULT FINDER, 1977; NOTED, 1971; nimos de fallos. PATREC, 1974; P ATRECMC, 1977; B AM, 1975; WAM-BAM, 1976; WAM-CUT, 1978. Uso doble: PL-MOD, 1977. Otros: SALP-PC, 19 (1); MODULE, 1988; CARA, (2), 1988; etc. (1) JRC de ISPRA (2) Technical.

I. Ejemplos La referencia 17 contiene la aplicación del método presente (como continuación de un AFO) a un sistema real complejo incluyendo un coment ario de los resultados.


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A continuación se muestra el tratamiento cuantitati vo de los do s ejemplos vistos en el apartado 6.7. Las Figuras 8.1 y 8.2 ilustran dicho tratamiento.

Figura 8.1. Árbol de fallos 20 de la Figura 6.13 con su elaboración cuantitativa.


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Figura 8.2. Árbol de fallos con su resolución cuantitativa probabilística.

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Tabla 8.2. Análisis probabilístico de los conjuntos mínimos de fallos CMF de la Figura 8.1. CMF formado por los SB

Probabilidad del CMF

1+2+5 1+3+5 1+4+5 1+2+6 1+3+6 1+4+6 1+2+7 1+3+7 1+4+7

7,2 x 10-9 2,7 x 10-10 8,1 x 10-9 2,4 x 10-10 9,0 x 10-12 2,7 x 10-10 2,4 x 10-10 2,4 x 10-10 7,2 x 10-9

Nota: los CMF quedaron establecidos en 6.7.D.

Comentario a los resultados de la Tabla 8.2: ninguno de los CMF parece digno de mayor atención.

8.2. ANÁLISIS CUANTITATIVO MEDIANTE ÁRBOLES DE SUCESOS (ACAS/ETA) A. Objetivos 1) Análisis cuantitativo de los eventos o sucesos de fallo en sistemas complejos. 2) Aprovechar el marco estructural descrito en el apartado 6.8 d el te xto presente para efectuar análisis cuantitativos de los riesgos.

B. Fuentes Información Véase 5.5., 4, 11. Muy importante la documentación que incluya información relativa a los componentes y características de los elemen tos de equipo (de proceso y control).

Datos Ver sección 8.4 del te xto presente. Además, son útiles las estad ísticas de mantenimiento de la propia compañía; más aún si se trata de ins talaciones y componentes iguales o parecidos a los que se vayan a analizar.


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C. Descripción Aunque su planteamiento estructural (cualitati vo y deducti vo) v iene a ser inverso al del árbol de f allos, el análisis cuantitati vo (tambié n deducti vo) es muy parecido al del método citado en último lugar. Sobre cada disyuntiva que se plantea en el árbol,la suma de las probabilidades de acontecimiento en cada derivación (normalmente bifurcación) es igual a la unidad: PSÍ + PNO = 1

(73)

fiabilidad + fallo = 1

(74)

o bien:

El avance se va haciendo mediante productos de probabilidades, ya que cada SI o FC que se aborda en una disyuntiva supone una concomitancia «y».

D. Procedimiento 0) Identificación de sucesos básicos iniciadores (SB), aplicación de disyuntivas, deducción de sucesos intermedios (SI) y factores condicionantes (FC), así como representación del árbol y análisis cualitati vo de las consecuencias: según párrafo D del apartado 6.8 del texto presente. 1) Acopio, homogeneización y asignación de datos probabilísticos para los sucesos básicos (SB), sucesos intermedios (SI) y f actores condicionantes (FC) del árbol: véase párrafo B del apartado presente. 2) Resolución probabilística del árbol: — Acceso a la disyuntiva originada por un SI o FC: producto de probabilidades por concomitancia «y». — Salida de la disyuntiva: suma de probabilidades resultantes igual a la unidad: ecuaciones (73) y (74). Véase ejemplo en I de este apartado.

E. Características PF: — Más fácil de plantear y resolver que los árboles de fallos.

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Figura 8.3. Árbol de sucesos con su elaboración cuantitativa. Dicho árbol corresponde al caso planteado en la Figura 6.16.




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PD: — Si la identificación (de SB, SI y FC) no es exhaustiva cabe olvidar fuentes de riesgos importantes. — Debilidades del tratamiento cuantitativo: véase a) - i) del párrafo D en el apartado 8.1; semejantes a las del tratamiento cuantitativo de los árboles de fallos. — Laborioso cuando los árboles son grandes: usar programas para ordenador.

F. Idoneidad G. Recursos y tiempo necesarios H. Medios informáticos I. Ejemplo Véase Figura 8.3.

8.3. ANÁLISIS CUANTITATIVO DE CAUSAS Y CONSECUENCIAS (ACCC) A. Objetivos 1) Análisis cuantitativo de los sucesos de fallo en sistemas complejos. 2) Aprovechan el marco estructural descrito en el apartado 6.9 p ara efectuar dicho análisis.

B. Fuentes Información Véase 5.5, 3, 4, 11.

Datos Véase este mismo párrafo en 8.1 y 8.2.


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C. Descripción Proceso combinado de los de árboles de f allos (6.7 y 8.1) y de los de árboles de sucesos (6.8 y 8.2). El análisis cuantitativo es muy semejante al de los dos métodos que se acaban de citar.

D. Procedimiento 1) Establecimiento del árbol y su análisis cualitativo: según 1-5 del párrafo D en 6.9. 2) Análisis cuantitativo: véanse los párrafos D de los apartados 8.1 y 8.2.

E. Características Véanse los párrafos E de las secciones 6.9, 8.1 y 8.2.

F. Idoneidad Véanse párrafos F de 8.1 y 8.2.

G. Recursos y tiempo necesarios Véanse párrafos G de 8.1 y 8.2.

H. Medios informáticos Son imprescindibles por la masa importante de información que se maneja: programas para bases de datos así como para planteamiento y resolución de los árboles.

8.4. DATOS PARA LOS MÉTODOS CUANTITATIVOS La gran potencia de los métodos cuantitativos, así como su utilidad para conectar el origen y destino del accidente, que se ha comentado al principio de este capítulo, se ve estorbada cuando hay que alimentar los modelos con datos relativos a las probabilidades de f allos. Por una parte hay di versidad de elementos de equipo con características v ariadas. Por otra parte existe otra diver-

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sidad en los tipos de a verías. Tales diversidades complican el tratamiento probabilístico de los datos y , por ello, intentaremos abordar el apa rtado presente planteando las tipologías correspondientes. Otra dificultad estriba, en el caso concreto de la industria quí mica, en que no hay mucha cantidad de datos y en que la calidad de los mismos puede verse afectada por di versidad de criterios a la hora de recogerlos e interpretarlos. Ello no obstante, hay datos procedentes de otros sectores (nuclear, electrónico, plataformas marinas, etc.) que cabe apro vechar en nuestro campo de interés. Una orientación metodológica, obvia pero fuente de muchos errore s, es la prohibición de utilizar , en el campo que nos ocupa, los términos «nunca», «siempre», o de «seguramente» en lugar de «probablemente». Los datos de fiabilidad y/o probabilidad de fallos son objeto de estudios estadísticos interesantes para la gestión del mantenimiento de pl antas y para la elaboración de los datos que nos interesan. Pueden verse las referencias 4, 11, 20 y 33. A efectos de los estudios de riesgos interesan solamente algu nos conceptos básicos, las formas de e xpresar los datos y las formas en qu e éstos se presentan en las fuentes de información. Ello se debe a que los da tos son necesarios para alimentar los modelos para análisis cuantitativo.

8.4.1. Tipología de los componentes Desde el punto de vista de la seguridad que nos ocupa, se pueden establecer varias clasificaciones de los componentes que integran el equipo de las instalaciones industriales: A. Naturaleza y procedencia

i e y t


AA. Componentes de serie AB. Piezas únicas (componentes singulares) AC. Operadores humanos

Los componentes de serie (AA) tienen como características propias el ser estadísticamente muestreables, ser redundables y ser de sustitució n relativamente rápida y sencilla. Ejemplos: válvulas, motobombas no especiales n i muy grandes, componentes para instrumentación y control, cambiadores senc illos, etc. Las piezas únicas (AB) son componentes construidos e x profeso p ara el proceso y la planta de que se trate. Ejemplos: reactores, columnas, grandes compresores, cambiadores especiales, hornos, etc. En estos casos s e sustituye el análisis muestral de fallos por una inspección muy detallada durante las etapas de diseño, construcción, pruebas, etc. Son difíciles de rempla zar y su avería y/o reparación suelen entrañar la parada de la planta. Los operadores humanos (AC) no entraban en los análisis de riesgos primitivos o, si lo hacían, era en términos muy burdos. Esto ha evolucionado hasta la

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situación actual en que, analizados los factores peculiares de su desempeño, se tienen en cuenta en los análisis cuantitativos de riesgos B. Servicio que prestan

BA. Servicio continuo BB. Servicio discontinuo

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BBA. Por cargas o lotes BBB. Ante demanda

Los componentes que operan en servicio continuo (BA) suelen ser elementos fundamentales del proceso cuando éste opera también en cont inuo. Ejemplos son: reactores, columnas, hornos, bombas, instrumentos de medid a, etc. Pueden ser piezas únicas o de serie aunque suelen predominar las primeras. Los mismos componentes pueden actuar en servicio discontinuo por cargas o lotes (BBA) cuando ello viene impuesto por necesidades del proces o de producción. Los componentes que operan ante demanda (BBB) son elementos que actúan solamente cuando las condiciones (normales, anormales o de emer gencia) del proceso determinan la necesidad de su acción. Suelen ser elemen tos de serie. Ejemplos: instrumentos para control y alarma, elementos para para da de emergencia, válvulas de seguridad, discos de ruptura, sistemas para apagado de reacciones, etc. También cabe incluir aquí la actuación de los operadores humanos en los procesos automatizados. C. Complejidad

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CA. Sencillos CB. Compuestos

Los componentes sencillos (CA), a efectos de seguridad, son los integrados por un solo elemento determinante de fallo, bien por su simplicidad constructiva bien porque el riesgo de f allo del resto de sus elementos pueda considerarse despreciable. Ejemplos: disco de ruptura, recipiente acumulador de presión, etc. Los componentes compuestos (CB) incluyen v arias piezas que pued en ser sujetos de fallos individuales. Probablemente cabe establecer v arios modos de fallo con una probabilidad de f allo compuesta (por concurrencia «o» o por concomitancia «y») de las probabilidades indi viduales de las pi ezas integrantes. Su análisis será parecido al que se ha visto para sistemas complejos, en las secciones del apartado anterior presente.

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D. Vigilancia

DA. Vigilados

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DB. No vigilados

DAA. Vigilancia automática DAB. Vigilancia humana

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En este caso se considera la vigilancia de los propios componen tes así como de las v ariables de proceso que caracterizan su funcionamien to y los riesgos que supone el mismo. La vigilancia automática (D AA) se efectúa fundamentalmente medi ante instrumentación (indicadores, pilotos, alarmas, controles, etc.) capaces de manifestar los fallos. La vigilancia humana (DAB) opera de dos formas: por un lado en la sala de control y por otro en las inspecciones de mantenimiento preventivo. Pocos deben ser los componentes no vigilados (DB) mediante una u otra de las formas indicadas antes. Esto puede ser debido a su propia naturaleza o a no ser críticos ni a efectos del proceso ni a los de seguridad. Un mismo aparato puede suponer distintas formas de vigilancia. Por ejemplo: en un reactor es posible que la presión y la temperatura sean objeto de vigilancia automática, que el espesor de la pared sea objeto de vigilanciahumana periódica, y que la composición del agua de refrigeración no sea objeto de vigilancia. E. Reparabilidad

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EA. Reparables EB. Irreparables

Aquí se considera la f acilidad y/o con veniencia de la reparació n tanto preventiva como correctiva. Unos elementos son reparables (EA), en el todo o en sus partes, con o sin parada del proceso. Otros son irreparables (EB) en servicio bien por su propia naturaleza, bien porque sea más conveniente su sustitución (y quizás su reparación aparte y posterior). La diferencia entre e lementos reparables e irreparables tiene importancia en los análisis estadísticos de fiabilidad.

8.4.2. Tipología de los fallos o averías También conviene considerar los tipos de f allos que pueden darse a la hora de abordar su tratamiento cuantitativo:

M. Naturaleza

r e e e w e e e q

MA. Manifestables MB. Ocultos

MC. Humanos

r e e e e w e e e e e q

MCA. Por falta de aptitud física MCB. Por falta de aptitud mental MCC. Por falta de instrucción MCD. Por falta de entrenamiento MCE. Por falta de actitudes adecuadas MCF. Por falta de supervisión MCG. Equivocaciones


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Se explican en su propia definición. La diferencia entre fallos manifestables y ocultos tiene importancia en los análisis probabilísticos de fiabilidad. Los f allos humanos han sido incorporados a los análisis cuantit ativos de riesgos relativamente tarde. Existen varias técnicas para el es tudio analítico de estos fallos: métodos SHARP (systematic human analysis reliability procedure), THERP (technique for human err or rate prediction), que trata las actuaciones operativas humanas se gún los árboles de sucesos (vé ase 6.8 y 8.2), y TESEO (técnica empírica para estimación de errores de op eración), que corrige los valores básicos o neutros de probabilidad de error con coeficientes. Es interesante comentar esta última, que ha sido desarrollada por la compañía TEMA. Los valores básicos de la fiabilidad (1-prob. error) (véanse los apartados 8.4.3, 8.4.4 y 8.4.6), simples o compuestos, se corrigen con los coeficientes: K1: Tipo de actividad: — Simple, rutinaria — Rutinaria que requiere atención — No rutinaria K2: Factor de tensión nerviosa o estrés debido al tiempo disponible: Actividades de rutina: — 2 seg — 10 seg — 20 seg Actividades no rutinarias: — — — —

3 seg 30 seg 45 seg 60 seg

K3: Calidad del operador: — Experto, muy entrenado, cuidadosamente seleccionado — Conocimiento y entrenamiento general — Conocimiento y entrenamiento superficial K4: Factor de ansiedad de la actividad: — Situación de grave emergencia — Situación de emergencia potencial — Situación normal

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K5: Factor ergonómico: — — — —

Excelente microclima, excelente «interface» con la planta Buen microclima, buena «interface» con la planta Discreto microclima, discreta «interface» con la planta Mal microclima, mala «interface» con la planta

A cada una de las opciones de estos factores (K1 a K5) se le asigna un coeficiente. La fiabilidad de la operación se obtiene por productos de estos 5 factores. Sobre la caracterización de f iabilidad humana, y su cuantificación, son importantes las NTP 619, 620 y 621 del INSHT (véase referencia 131a de la Tercera Parte de este libro). N. Efectos

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NA. Iniciadores NB. Permisores

Los fallos iniciadores (NA) son los que determinan la iniciació n de una situación de riesgo. Deben pre venirse mediante controles del proc eso (por instrumentación o humanos). Ejemplo: fallo de refrigeración que det ermina el descontrol de una reacción. Los fallos permisores (NB) no inician una situación de riesgo pero sí permiten que evolucione o no se detenga. Ejemplos: fallos en sistemas de alarmas y emergencia, válvulas de se guridad, etc. Los f allos permisores pue den estar «dormidos» hasta que se demanda la acción del elemento que los tienen. Se deben detectar mediante inspección periódica cuya frecuencia determina la duración del fallo que, a su vez, condiciona la probabilidad del mismo. r OA. Alta y decreciente: rodaje o e «infancia» del componente e OB. Constante y predecible: «vida» O. Frecuencia del fallo y su e w normal o «madurez» del componente evolución con el tiempo e OC. Rápidamente creciente: desgaste, e envejecimiento o «agonía» del e componente q

Este aspecto de las averías se tratará con detalle en el apartado 8.4.7. P. Ocurrencia

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PA. Súbitas PB. Graduales

Los fallos súbitos (PA) no avisan con antelación. En muchos cas os se pueden prevenir mediante mantenimiento preventivo que incluya la sustitución de


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los elementos a un plazo fijo inferior a su vida útil. Una vez que se manifiestan sólo cabe la actuación de control, alarma y/o emergencia. Los fallos graduales (PB) son susceptibles de inspección con medición y de sustitución determinada por el grado de avería. Q. Grado

r e w e e q

QA. Total QB. Parcial QC. Intermitente

Hay combinaciones de los criterios P y Q que resultan de rele vancia especial a efectos de seguridad: R. Ocurrencia +

r e w grado e q

RA. Drástica o «catastrófica»: súbita (PA) + total (QA) RB. Degradante: gradual(PB) + parcial (QB) RC. «Loca»: súbita (PA) + intermitente (QC)

Ejemplos son: RA: explosión, rotura de un eje, bloqueo de una válvula, etc. RB: reducciones de rendimientos, desgastes, corrosiones, etc. RC: fallos en contactos, descebado de bombas, etc.

8.4.3. Expresión de los datos Existen varias maneras de expresar los datos referentes a las p robabilidades de fallos. Unas de ellas proceden de los tipos de componentes y de averías que hemos intentado discernir en los dos párrafos anteriores . Otras proceden del mecanismo de detección, sustitución y/o reparación del c omponente averiado. Es muy importante, en los análisis cuantitati vos de riesgos, utilizar datos homogéneos, en conceptos y unidades, para evitar errores. Comenzaremos por mencionar una dicotomía que es fuente de equivocaciones y que ya vimos en los árboles de sucesos. Se ref iere a las probabilidades complementarias de fallo: (73) (74) También es interesante cuantificar las expresiones lingüísticas de probabilidad, tal y como se hizo en la Tabla 2.6 (véase), para estructurar el pensamiento en este campo y para contrastar datos con respecto a la experiencia.


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Con el fin de controlar el análisis dimensional de las e xpresiones probabilísticas vamos a introducir una dimensión, auxiliar y temporal, que expresaremos como «vez» o «veces». Así la expresión general de la probabilidad p=

casos favorables casos posibles

(75)

ª veces º [p] = « » ¬ vez ¼

(76)

tendrá ahora las dimensiones:

que luego resultará adimensional, una vez eliminada la dimensión auxiliar. Al igual que se def ine el IBI ( interval between incidents ) [años/vez] [horas/vez] para el análisis de accidentes a nivel macro, cabe definir un IBF (interval between failures) [años/vez] u [horas/vez]. Para las averías a nivel micro. La conversión de unidades será: (77) El IBF significa un inverso de la frecuencia de ocurrencia: (78) Otra variable que tiene importancia es la duración del fallo. que es el tiempo consumido en la detección más el tiempo de reparación: (79) Donde: DD = duración de la detección, y DR = duración (tiempo) de la reparación. Sobre la duración de la reparación (DR) suele haber datos en los bancos o en los registros de mantenimiento. P ara la duración de detección s e deben considerar dos casos:


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a) Averías manifestables (MA) sobre componentes vigilados automá ticamente (DAA): tiempo de respuesta del servicio de mantenimiento desde el momento de la detección. b) Averías ocultas (MB) sobre componentes vigilados por inspecci ón periódica (DAB): se suele tomar, como valor medio, la mitad del peri odo IEI entre dos inspecciones consecutivas: (80) Para componentes en operación continua (BA) la probabilidad de fallo será:

(81)

Muchas fuentes de datos dan reseña de fO (denominadas en otros textos «tasa de fallos») y algunas añaden indicaciones de DR. Ya se han reseñado (veéase 8.1) formas de e xpresar frecuencias en términos de la mediana 50% y de un coef iciente k o desviación d: ecuaciones (69) a (72). En el caso de e ventos iniciadores (N A) no tiene mucho sentido l a desviación de la avería D; se suele utilizar directamente fO, lo que supone, para mantener la consistencia dimensional, que D = 1 h. Hay componentes que actúan en operación discontinua (BBA) por v arias razones: a) Naturaleza intermitente de su servicio individual. b) Naturaleza intermitente del proceso al que sirven: procesos por cargas o lotes. En estos casos la probabilidad de f allo será directamente la qu e se deri va del uso: (82) Finalmente cabe mencionar los componentes que actúan (BBB):

ante demanda (83)


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Éstos incluyen elementos (de equipo y humanos) importantes que actúan en caso de operación anormal o de emer gencia. Es frecuente encontrar datos, para estos casos, en términos de f allos/10.000 demandas que se di vidirán por 104 para homogeneizarlos con (83). Cuando vienen en porcentaje habrá que dividir los valores por 100. Estas homogeneizaciones, que son ob vias y sencillas, son fuente de muchos errores cuando se utiliza gran cantidad de datos de diversa procedencia. Otra fuente de problemas procede del desglose, muchas veces no explicitado, de los fallos: FALLOS TOTALES = FALLOS A SEGURO + FALLOS A PELIGRO

(84)

cuando son los del se gundo sumando los que interesan para los a nálisis que nos ocupan. Quedan por indicar aquí los índices de criticidad, probabilidad y severidad empleados en el método AMFEC/FMEAC (véase apartado 7. 2) como exponentes de 10 tomados de los datos de probabilidad.

8.4.4. Fuentes de datos y reglas orientativas Las fuentes de datos para los análisis cuantitativos de riesgos son variadas en su procedencia, alcance y características. En la Tabla 8.3 se recog en estos aspectos. Como puede verse es importante, en muchos casos, un contraste crítico de los datos a la hora de aplicarlos a un proyecto o planta concretos. Para facilitar un marco de pensamiento para tal tarea se incluyen aquí las Tablas 8.3(a) o 7.2, 8.4 y 8.5. También sirven como orientación los valores que se incluyen, por vía de ejemplos, en el apartado 8.4.6 siguiente. Tabla 8.3. Fuentes de datos sobre frecuencias y probabilidades de fallos. FUENTE

1. La propia planta

ALCANCE

a) Registros de mantenimiento

VENTAJAS

INCONVENIENTES

a) Pueden no estar disponibles en etapas de diseño y análisis previos b) No siempre hay registros o éstos no son correctos a) Específica para la propia planta c) Afectada por los criterios de mantenimiento; ¿Sustitución prematura de elementos? d) No incluye componentes inexistentes (Continúa)


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Tabla 8.3. (Continuación) FUENTE

ALCANCE

2. Plantas iguales o semejantes dentro o fuera de a) Ídem anterior: la a) y b) compañía

VENTAJAS b) Componentes semejantes en servicio semejante

INCONVENIENTES a) Ídem anterior: a) a d) b) Entorno operativo diferente

a) Necesitan corrección para a) Áreas industriales cona) Considera entorno norentorno concreto cretas: componentes malizado b) Utilización a veces electrónicos, neumáticos 3. Bancos de datos (véase b) Datos de buena complicada y en servicios nucleares 8.4.5) calidad y bien c) Acceso restringido a soparticularmente. Poco reseñados cios y en industria química suscriptores; es caro

4. Bibliografía especializada (por ejemplo 17; véase 8.4.6)

5. Informes de expertos y fabricantes

a) Amplia

a) Varios

a) Arriesgado al desconocerse a) Contiene algunos datos origen, elaboración y buenos precisión b) Alcance amplio b) Usar con cuidado y contraste con otras fuentes

a) Acceso sencillo b) Referidos a planta de proceso

6. Predicción: determinar probabilidad de fallo de un a) Árbol de fallos a) Estimación conjunto nuevo a partir (según 8.1) para el conestructurada de las de sus componenjunto y los componentes bastante fiable tes ya conocidos. Factor humano: métodos THERP y TESEO

a) Pueden ser aleatorios en origen y aplicación: arriesgado b) Usar con cuidado y contraste con otras fuentes

a) Sólo útil si se tiene información de todos los componentes

7. Estimación «ojimétrica» (véase in- a) Cuando fallan las demás b) Toda la bondad que a) Insegura formación para orientafuentes: puede alcanzar la expe- b) Contrastar con otras ción, proporciona al riencia y el juicio de los fuentes, referencia y contraste en menos órdenes de magestimadores si hay este nitud apartado) (Continúa)


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Tabla 7.2. Calificación de fallos mediante su índice de probabilidad (se repite aquí laTabla 7.2. para referencia y comodidad del lector.) PROBABILIDAD DE FALLO Orden de magnitud

Expresión intuitiva: Duración fallo/ tiempo total

Calificación

Índice de probabilidad IP

10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6

1 mes/año 4 días/años 1 turno/año 2 turno/5años 1 hora/10 años 1 hora/100 años

Muy probable Probable Medianamente probable Improbable Remotamente probable Muy improbable

-1 -2 -3 -4 -5 -6

Tabla 8.4. Intervalo de órdenes de magnitud de las frecuencias de fallo fo 34. Componente Calderas Cambiadores de calor Compresores Ventiladores Bombas (de varios tipos) Turbinas Válvulas antirretorno Válvulas alivio presión Discos de ruptura Anillo de control Interruptor sencillo Operadores humanos

Tipo de fallo

Intervalo de frecuencias de fallo fo (fallos/año)

Todos Todos Todos Todos Todos Todos Bloqueo abiertas Bloqueo cerradas Parcialmente abiertas Ruptura indebida Todos Todos Todos

0,8-8 10-3 - 10 0,8-102 0,02-2 10-1 - 102 0,8 - 102 7 x 10-3- 1 2 x 10-3 - 7 x 10-2 6 x 10-2 - 1 10-3 - 1 0,8 - 8 0,5 - 5 Véase Figura 8.4

Finalmente, incluimos unas reglas orientativas, con la misma finalidad.

Reglas orientativas para las evaluaciones de riesgo a) Los fallos peligrosos usualmente suelen ser del 20% de todos los fallos y raras veces más del 50%. b) Cerca de un 10% de todos los f allos son súbitos, el resto de a parición gradual. c) Cuando sea posible, es conveniente obtener datos a partir de u na planta o servicio o aparato que sean comparables con el que estamos es tudiando.


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Fallo en la operación de un segundo escalón de protección entre dos eventos muy cercanos. Una vez que haya fallado la actuación del primer escalón. Restricciones de urgencia (de carencia de tiempo disponible para la acción): De 0 a 1 minuto, probabilidades de fallar una actuación correcta: hasta 5 minutos: hasta 30 minutos:

1 0,9 0,1

Fallo en detectar la situación (por ejemplo, de una válvula) en una ronda general: es de 0,5 si se usa una lista de comprobaciones. Fallo de una operación no rutinaria y que sea complicada.

10–1

Al cambiar un turno de personal (recordar «Piper α»), la probabilidad de fallo en comprobar cualquier elemento de la planta es de 0,1 si se pide que se haga mediante instrucción escrita o lista de comprobaciones. Fallo de un monitor o comprobador para reconocer un error del operador es de 0,1 siempre que se haya dado la información a dicho comprobador (por ejemplo, a partir de un tablero anunciador, de un diagrama, etc.) El operador está tomando información de un control erróneo; entonces falla de tomar noticia (por ejemplo, de una lámpara indicadora), de que el control se encuentra en la situación requerida. Si el indicador muestra que el control no está al nivel deseado, la probabilidad es de 1. Fallo en una operación no rutinaria cuando se están realizando otras actividades. Error aritmético simple con autocomprobación

10–2

Error general de omisión sin indicación de información por un indicador (por ejemplo, fallo al cerrar una válvula después de mantenimiento): 0,01 si se toman precauciones especiales (por ejemplo, una lista de comprobaciones o un bloqueo). Fallo en una operación de rutina cuando se requiere poner cierto cuidado en ella.

Error de omisión de actuación implicada en un procedimiento. Error general de actuación (por ejemplo, al leer una etiqueta y, por ello, elegir un interruptor erróneo). 10–3

Fallo en operaciones simples de rutina. Decisión correcta pero elección errónea del control cuando las apariencias son diferentes.

Figura 8.4. Probabilidad de fallo del operador para iniciar una acción correctiva 34.


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d) Cuando sea posible, conviene comprobar la precisión de los datos frente a la experiencia e intuición de otras personas. e) Es frecuente que los errores humanos dif ieran en un orden de magnitud (x10) con respecto a los de los sistemas protectores automático s. Por ejemplo, si la probabilidad de f allo humano, en un caso concreto, es de 10-2, la de fallo de un sistema sustitutivo de control con redundancia solerá ser de 10-3. f) El discernimiento de la probabilidad de fallo para elementos singulares, o piezas únicas (AB) es delicado debido a la variedad de diseños, construcción y condiciones operati vas de tales elementos. Muchos de ellos responden al criterio de diseño de que duren toda la vida de la planta sin fallar, por un lado. Por otro lado, la construcción correcta debe evitar posibilidades de fallo. Ello impone la necesidad de especif icación, inspección y pruebas muy detalladas teniendo en cuenta aspectos como los siguientes: • Condiciones no consideradas en el diseño. Por ejemplo: corrosión, erosión, vibración, etc. • Operación incorrecta: anegamiento, sobrecalentamientos, etc. • Errores de construcción: defectos de soldaduras, materiales erróneos, etc.

8.4.5. Bancos de datos La Tabla 8.5 incluye información relati va a bancos de datos par a fiabilidades y fallos de componentes.

8.4.6. Ejemplos En la Tabla 8.6, se recogen datos relati vos a las frecuencias de fallo fO. A veces se repiten entradas procedentes de fuentes distintas. Seguidamente se incluyen fichas procedentes de bancos de datos: la Tabla 8.7 procede del banco BANDAFF de ENI/TEMA y la Tabla 8.8 procede del banco OREDA.


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Tabla 8.5. Bancos de datos para fiabilidad y fallos de componentes (4 y otras). Fuente

Características

WASH-1400 Banco de datos utilizado en el análisis probabilista de seguridad de las plantas nucleares de Surrey (PWR) y Peach Botton-II (BWR). Origen: nuclear.

Fecha 1975

Datos que proporciona

λO: tasa de fallos en operación (fallos/hora). λS: tasa de fallos en espera (fallos/hora). Qd: tasa de fallos ante demanda (fallos/demanda). Proporciona tasas de fallos para distintos modos de fallos. Considera una distribución lognormal para las tasas proporcionando valor mediano, factor de error y rango de variación.

RIJNMOND Recopilación de datos 1978 bibliográficos principalmente WASH-1400/UKAEA (United Kingdom Atomic Energy Agency) (Nuclear). Origen: varios

Según la fuente (fallos por hora, año, ante demanda), proporciona el rango de variación y los modos de fallos.

BANDAFF (véase ejemplo en la Tabla 8.7)

Banco de Datos del ENI (Ente 1982 Nazionale di Idrocarburi). Basados en datos recogidos sobre 6.000 equipos durante el periodo 1978-1982. Origen: petroquímico. TEMA en España.

Proporciona datos sobre la muestra estadística. Indica tasas de fallos por hora o por demanda, tiempo medio de reparación, así como el rango de variación de la tasa.

OREDA (Offshore Reliability Data) (véase ejemplo en la Tabla 8.8)

Banco de datos inglés sobre componentes de plataformas petrolíferas. Origen: petroquímica. (ELF, Total, BP, Shell)

1984

Agrupa los componentes de distintas categorías y proporciona para cada uno de ellos: ítems totales de la población, número de muestras, tiempo de calendario, tiempo de operación acumulado, número de fallos registrados; la tasa de fallos valor más bajo, medio y máximo y valores mínimos, medios y máximos de tiempos de reparación. CRYSTAL RIVER III.

COMPI

Banco de datos de fiabilidad de componentes. Los datos procedentes de distintas fuentes. Tiene soporte informático

1989

Agrupa los componentes en categorías y permite realizar la búsqueda a través de distintos parámetros tales como tipo, uso,... Proporciona para el modo de fallo contemplado la tasa de fallos (fallos/hora), así como la referencia bibliográfica correspondiente.

MHIDAS

UKAEA (GB)

Hay versión en CD-ROM

BDF

Total (Francia)

Fiabilidad y accidentes

HARIS

Risk Management Consultants (GB) TNO (Holanda)

Fiabilidad y riesgos

FACTS

CHAFINCH Risk Management Ltd (GB); campo químico EUREDATA Sociedad Europea de Datos sobre Fiabilidad Platform Instituto Francés del Petróleo. Databank Campos: plataformas e industria química

Fallos y accidentes Accidentes, fallos y riesgos Fiabilidad Accidentes


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Tabla 8.6. Ejemplos de frecuencia de fallo (fO) (fallos/año) y de probabilidad de fallo (pF) (fallos/demanda). Componente o elemento (de equipo)

Tipo de fallo

Frecuencias de fallo fO (fallos/año) Fallo a peligro

Total

Bombas centrífugas (según tipos): – Intercaladas – Horizontales – En poza

Todos Todos Todos

0,39 0,47 0,50

Bombas: sello mecánico

Fuga

10–2–10–3

Electricidad (elementos): – Batería – Pulsador – Timbre – Una conexión

Todos Todos Todos Todos

Instalaciones completas: – Refinerías de petróleo – Tanque para almacenamiento atmosférico de líquidos inflamables Intrumentación (varios componentes): – Aire – Bobina de relé – Cables – Célula de presión diferencial con interruptor de alta – Célula de presión diferencial con interruptor de baja – Conjunto de sistema electrónico – Conjunto para disparo de control – Conjunto para bloqueo de flujo – Contacto de relé – Controlador – Electricidad (suministro a instrumentos) – Interruptor de presión – Interruptor de presión alta – Interruptor de presión baja – Módulo de disparo – Placa de orificio – Registro y control de caudal (FRC) – Sirena de alarma – Terminales de contactos y cables relés – Transmisores de presión – Tubos de señal (neumáticos) – Válvula de alivio – Válvula de control

Incendio/explosión con daño fuera de los límites de batería Incendio

Falta suministro No corta energía Rotura

25 × 10–3 5 × 10–3 10 × 10–3 3 × 10–3 1,4 × 10–4

1,4 × 10–4

3,3 × 10–4

3,3 × 10–4

0 (1) 0 (1) 0 (1)

0,05 0,05 0,03 0,20 0,10

Todos Todos Todos No cierra

0,19 0,22 0,01

Corte

0 (1)

No cierra contacto

0,10

Todos No suena Discontinuidad Todos Obstrucción Fuga No abre

0 (1) 0,03 0,06

0,88 0,30 0,75 0,02 0,005 0,05 0,13 0,10 0,05 0,05 Variable 0,42 0,35 0,01 0,85 0,03 0,06 0,005 0,15 (Continúa)


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Tabla 8.6. (Continuación) Componente o elemento (de equipo) – Válvula de disparo – Válvula de solenoide – Válvula de solenoide Presión

Tipo de fallo

Frecuencias de fallo fO (fallos/año) Fallo a peligro

Total

0,10

0,10 0,05-0,1 0,30

Sin energía Aumento indebido

Recipientes a presión

Catastrófico

2 × 10–5 10–5-10–6

10–5–10–6

–

10–5

Recipientes grandes Recipiente refrigerado de pared doble

Catastrófico

10–6

10–5

Recipiente refrigerado de pared simple

Catastrófico

10–5

10–5

Tanques

Rotura

Tuberías (por mm de diámetro)

Importante

Tuberías en general Tubuladoras en tanques (según diámetro): – 25 mm – 50 mm – 100 mm

Componente o elemento (de equipo) Humanos (sin distracción ni bajo tensión) (2): – Abrir válvula manual – Actuación manual ante alarma – Actuación manual ante indicación – Aflojar tornillos, tuercas o tapones – Anotar una lectura – Apretar tuercas, tornillos o tapones – Cerrar válvula manual – Comprobar la posición de un interruptor – Comprobar un elemento montado o desmontado – Comprobar una luz piloto iluminada/apagada – Conectar un cable eléctrico (mediante tornillo) – Conectar una manguera – Desconectar una manguera – Detectar la posición de un elemento – Engrasar junta tórica – Engrasar tornillo o tapón – Inspección buscando abolladura, grietas o arañazos

1,4x10–6

–

Grave Grave Grave

10–4

10–4

10–3–10–4

10–3-10–4

–

– 30 × 10–6 10 × 10–6 3 × 10–6

30 × 10–6 10 × 10–6 3 × 10–6

Tipo de fallo

Probabilidad de fallo pF (veces/demanda) 1,5 × 10–3 30 × 10–3 4,0 × 10–3 0,8 × 10–3 3,4 × 10–3 3,0 × 10–3 1,7 × 10–3 1,7 × 10–3 1,2 × 10–3 0,4 × 10–3 2,8 × 10–3 2,5 × 10–3 1,8 × 10–3 4,2 × 10–3 2,1 × 10–3 2,1 × 10–3 3,3 × 10–3 (Continúa)


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Tabla 8.6. (Continuación) Componente o elemento (de equipo)

Tipo de fallo

– Inspección de corrosión u óxido – Inspección de fugas (por burbujas) – Inspección de la deformación de un fuelle – Inspección de tornillos o abrazaderas sueltas – Instalar embudo o manguera en lata o bidón – Instalar junta tórica correctamente fuga – Instalar tuercas, tapones o tornillos – Instalar un acoplamiento reductor (tubería) – Instalar un tubo para drenaje – Instalar una cubierta protectora – Instalar una junta correctamente fuga – Leer instrucciones técnicas – Leer la hora en un reloj – Leer medidores (contadores) eléctricos o de caudal – Leer un manómetro – Llenar un colector de aceite – Posicionar adecuadamente un interruptor electrónico (múltiples posiciones) – Quitar cubierta protectora – Quitar embudo o manguera en lata o bidón – Quitar reductor de tubería – Quitar tuercas, tornillos o tapones – Quitar un tubo para drenaje – Situar correctamente un interruptor con dos posiciones – Situar válvulas manuales en posición (intermedia) Operario en actuación

Probabilidad de fallo pF (veces/demanda) 3,7 × 10–3 2,6 × 10–3 3,9 × 10–3 4,5 × 10–3 0,3 × 10–3 3,5 × 10-3 2,1 × 10–3 2,5 × 10–3 1,7 × 10–3 1,7 × 10–3 3,8 × 10–3 8,2 × 10–3 1,7 × 10–3 5,5 × 10–3 3,1 × 10–3 1,9 × 10–3 4,3 × 10–3 1,0 × 10–3 0,3 × 10–3 1,0 × 10–3 1,2 × 10–3 0,7 × 10–3 1,5 × 10–3 2,1 × 10–3

No actúa

3 × 10–4

No observa

10–3

Válvula de alivio

No abre

10–5

Válvula o elemento de cierre o bloqueo

No cierra

10–4

Operario en observación

Notas: (1) Aquellos elementos para los que se ha estimado fallo peligroso nulo es porque en su diseño se haya previsto fallo a seguro. (2) Los fallos humanos se pueden componer mediante el método THERP. Las influencias de complicación, tensión (estrés) urgencia, calidad del operador, ansiedad y er gonomía sobre las frecuencias de error pueden contabilizarse mediante coeficientes, según el método TESEO.


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Tabla 8.7. Ejemplo de ficha procedente del banco BANDAFF. TIPO DI APPARECCHIATURA ITEM DESCRIPTION

VALVOLE DI SICUREZZA SAFETY RELIEF VALVE

Numero pezzi sotto controllo Number of items investigated Durata dell’esperienza (anni) Total experience (calendar time) (years)

224

Numero anomalie segnalata n1 Number of event reports collected Numero avarie con fuori servizio n2 Number of major failures (loss of function) Numero avarie con prestazioni ridotte n3 Number of minor failures (reduced performance) Numero avarie con perdita di prodotto n4 Number of leakages

179

896

17

103

Taso di anomalia Abnormal occurency rate Taso di guasto Major failure rate Taso di prestazioni ridotte Minor failure rate Taso di perdita Leakage rate

(occ/anno) λ1 (occ/year) (occ/anno) λ2 (occ/year) (occ/anno) λ3 (occ/year) (occ/anno) λ4 (occ/year)

1,9 × 10–1

Tempo medio di ripristino Mean time to restore service

(ore) MTTR (hours)

111

1,8 × 10–2

1,1 × 10–1

RIPARTIZIONE DELLE MANIFESTAZIONI DI AVARIA Failure mode percentage distribution MANIFESTAZIONE DELL’AVARIA Failure mode

%

APERTURA INTEMPESTIVA Open at low pressure

17

MANCATA APERTURA Fail to open

13

MANCATA RICHIUSURA Fail to reclose

3

MANCATA TENUTA Leakage

66

ALTRE Other

1


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Tabla 8.8. Ejemplo de ficha procedente del banco OREDA-84. Item Safety Systems Taxonomy n.º 1.1.1.1 Gas and Fire Detection Systems Gas Detection Systems Detectors, Hydrocarbon, Gas Population

Samples 25

Failure mode Critical Maximum or zero output No output Unknown Degraded High output Low output Erratic output Unknown Incipient Unknown Unknown Failed All modes

Aggregated time in service (106 hours) Operational timeH Calendar time* 28.8080 28.8080 6 Active Failure rate (per 10 hours) NE of repair failures Lower Mean Upper (hours) 758 * 758 H 228 * 228 H 90 * 90 H 440 * 440 H 857 * 857 H 281 * 281 H 373 * 373 H 16 * 16 H 187 * 187 H 1072 * 1072 H 1072 * 1072 H 9* 9H 9* 9H

18 18 0 0 1,7 1,7 5,4 5,4 30 30 20 20 5,7 5,7 0,35 0,35 0 0 25 25 25 25 0 0 0 0

2696 * 2696 H

77 77

41 41 17 17 8,5 8,5 15 15 74 74 37 37 33 33 0,55 0,55 3,0 3,0 99 99 99 99 0,41 0,41 0,41 0,41 210 210

N.º of demands Repair (manhours) Min

Mean

Max

63 63 35 35 15 15 24 24 120 120 55 55 61 61 0,84 0,84 8,6 8,6 170 170 170 170 0,93 0,93 0,93 0,93

–

–

9

–

–

4

5,5

7

–

–

6

–

–

1

9

68

–

–

5,5

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

2

6

24

–

1

5

21

–

–

7,5

–

–

–

7,5

–

–

–

9,5

–

–

2

9,5

20

350 350

–

–

7,5

–

Comments Note: the estimates were in some cases based on different subsets of samples for different failure modes. This results from tests of statistical consistence amongst samples, see sect. 3.4.


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8.4.7. Variación con el tiempo o con el uso La frecuencia de fallo fO de muchos componentes varía con su tiempo de vida. Ya en el apartado 8.4.2, introdujimos este factor, como uno de los criterios para la tipificación de las averías, que reproducimos aquí:

O. Frecuencia del fallo y su evolución con el tiempo

r e e e w e e e q

OA. Alta y decreciente: rodaje o «inf ancia» del componente OB. Constante y predecible: «vida» normal o «madurez» del componente OC. Rápidamente creciente: desgaste, envejecimiento o «agonía» del componente

Esto se recoge en las llamadas por su forma, «curvas de bañera», de las que se pueden ver ejemplos en la Figura 8.5 4.

Figura 8.5. Curvas de la frecuencia de fallos a lo largo del tiempo («bañera») para distintos tipos de componentes 4.


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Ante tal comportamiento, en el caso de equipo electrónico y mecá nico, caben las prevenciones siguientes 20, durante las etapas que se indican: a) Rodaje: hacerlo «en bancada» antes de instalar los componentes. Asegurar que se ha hecho tal rodaje mediante inspección, pruebas y certif icación. b) Vida útil: sustitución de componente sólo ante a vería. Importante conocer el dato de duración (horas, años de uso, ciclos, etc.) a efect os del punto siguiente: del fabricante (si es fiable) o, mejor, de los registros de mantenimiento de la planta. c) Envejecimiento: evitar lle gar a esta etapa mediante la sustitu ción del componente (mantenimiento predictivo) poco antes del f inal de s u vida útil.

8.4.8. Fallos en modo común Se trata de f allos complejos que deben analizarse con atención y cuidado para evitar errores en los análisis cuantitativos de riesgos. Se consideran de tres tipos 4: a) Por dependencias funcionales: debidas a tener, los sistemas que se analizan, algún o algunos elementos comunes. Un caso frecuente puede ser un anillo de control que incluye una alarma y un enclavamiento, ante nivel alto, teniendo un sensor y un transmisor comunes. Es ob vio que un fallo en los elementos comunes determinaría el fallo de las dos protecciones subsidiarias. Por ello, aunque pareciera que se dispone de dos protecciones, sólo se dispone de una, el anillo completo. La redundancia real se conseguirá duplicando sensor y transmisor para hacer las dos proteccion es (alarma y enclavamiento) independientes: sólo en caso tal se podrían con siderar dos protecciones en concomitancia «y». En la Figura 8.6 se encuentran los esquemas y los dos árboles de f allos correspondientes. Hay que decir que no siempre el paso de I a II es favorable. Ello se debe a que la introducción de elementos con alta probabilidad de fallo puede anular los efectos beneficiosos de la redundancia. Por lo tanto debe analizarse cuanti tativamente cada caso por separado. El ejemplo sólo sirv e para v er cómo se resuelve este caso de fallo en modo común: planteando el estudio del sistema completo que incluye los elementos comunes. Existen métodos analít icos 4 (del factor beta, etc.) para resolver estos casos, aunque luego es difícil su aplicación por falta de datos. Parece preferible, en la mayoría de los casos, hacer un análisis lógico y probabilístico correcto. Otro caso típico de fallo en modo común por dependencias funcionales es el de fallo en el suministro de un servicio (por ejemplo, electricidad) afectando a muchos componentes; aquí la solución más inmediata es hacer intervenir tal fallo (con su


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Figura 8.6. Ilustración del fallo en modo común por dependencia funcional (I) y su evitación mediante redundancia (II).

probabilidad conexa) como suceso básico SB en cada caso de equi po que utilice dicho servicio. b) Fallos secundarios, en cascada o «dominó»: un fallo determina otro u otros (y así sucesi vamente, si es el caso). Este caso también se resue lve mediante un análisis lógico y probabilístico (árboles) bien planteado. c) Otras dependencias. Hay más información sobre el tema en la referencia 58.


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Determinación de riesgos para el entorno

9

Partamos de una obviedad: no es lo mismo situar una planta con r iesgos en el centro de una ciudad que en un lugar aislado del campo; tampoco lo es cuando la distancia, desde la planta a una población dada sea de 100 o de 500 m. Al considerar los métodos para identif icación y análisis de rie sgos, que se han visto en los capítulos anteriores, se ha desarrollado una visión que va desde el núcleo del proceso y del equipo hacia fuera. Ahora es conveniente contemplar los riesgos desde fuera de la interf ase planta/entorno como aproximación complementaria. Se trata primero de determinar la sensibilidad del entorno en el que se sitúan o se pretende situar las plantas. El resultado de tales medicio nes determinará: a) La mayor o menor cuantitatividad y detalle de los métodos de análisis a emplear en la identificación y evaluación de los riesgos. b) La aceptabilidad o inaceptabilidad de los pro yectos para inst alaciones nuevas, modificadas y/o ampliadas. c) Las medidas de autoprotección, protección e intervención a prever en los planes de emergencia exterior (PEE). Al hablar de entornos debemos diferenciar dos: a) Entorno interior: dentro de los límites de batería de la planta; comprende las personas (operarios y otro personal empleado, contratistas presentes, etc.) y bienes propios de la compañía operadora de la planta. E s responsabilidad de aquélla establecer las medidas de autoprotección en este entorno (véase 5.2) (PEI). b) Entorno e xterior: fuera de los límites de batería de la planta ; comprende las personas (habitantes, transeúntes, personal de plantas ajenas y cercanas, etc.), bienes (domicilios, edificios de oficinas y/o ser-


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vicios, cosechas, vehículos, etc.) que se encuentran desde dichos límites hasta unas distancias (que habrá que determinar) en que puedan producirse daños. Es responsabilidad de la compañía operadora p roporcionar información y estudios (véase 5.2) para que las autoridades (Protección Ci vil, etc.) puedan establecer los planes de emer gencia exterior (PEE).

9.1. MÉTODO DE LA VULNERABILIDAD DEL ENTORNO: FACTOR DE VULNERABILIDAD Se trata de un método semicuantitativo basado en índices globales derivados de unas situaciones tipo del entorno frente a los accidente s más graves y en las condiciones meteorológicas peores que puedan darse en la planta. El factor de vulnerabilidad FV se establece mediante el cuestionario que recoge la Tabla 9.1 2. Tabla 9.1. Factores de vulnerabilidad.

A. ¿Existe riesgo de contaminación de aguas destinadas al consumo humano o agrícola? B. ¿Existe riesgo de que un v ertido afecte a áreas recreati vas, de producción pesquera o de interés ecológico?

NULO

LIGERO

MEDIO

GRAVE

0

5

7

10

0

5

7

10

NO

SÍ

0

10

0

10

0

10

0

10

0

10

0

10

0

10

0 0 0 0

10 10 10 10

C. ¿Existe densidad de población > 3.000 habitantes/km 2, en un área de 5 kilómetros de radio? D. ¿Existe concentración de población > 10.000 personas en un ár ea de 5 kilómetros de radio? E. ¿Existen instalaciones afectadas por el Artículo 6 del Real D ecreto 886 a distancia < 1 kilómetro? F. ¿Existen los servicios públicos que se indican a continuación?: – Concentraciones de población de alto riesgo (hospitales, escuelas, residencias) a distancia > 5 kilómetros. – Puntos de concentración transitoria de población (estadios dep ortivos, terminales de autob uses, estaciones de ferrocarril, centros comerciales de g ran superf icie) a distancia < 2 kilómetros. G. ¿Existen áreas protegidas de patrimonio público a distancia < 2 kilómetros? H. ¿Hay sistemas de carreteras y vías de transporte (carreteras con gran volumen de tráfico o líneas férreas) a una distancia < 500 metros? I. ¿Hay un aeropuerto a distancia < 5 kilómetros? J. ¿Se trata de una zona crítica por motivos político-sociales? K. ¿Se trata de una zona de clasificación sísmica? L. ¿Se trata de una zona inundable?


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DETERMINACIÓN DE RIESGOS PARA EL ENTORNO

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Cálculo del factor de vulnerabilidad: i= L

FV = ¦ Pi

(84)

i= A

Siendo Pi la puntuación resultante para el factor i. Clasificación de entornos según su FV: FV< 10 10 30

Entorno poco vulnerable. Entorno medianamente vulnerable. Entorno muy vulnerable.

Se evaluará cada una de las unidades que inte gran la planta, para todos los accidentes más gra ves que puedan darse en las mismas, y se tomar á el v alor máximo obtenido de FV como el correspondiente a la planta. Este método es útil para una e valuación primera y rápida de los riesgos al entorno que permite disponer de elementos de juicio para def inir la necesidad de métodos, para identificación y evaluación de riesgos, más o menos profundos y más o menos cuantitativos (véase Capítulo 10).

9.2. RELACIÓN ENTRE INTENSIDADES EN LOS DESTINOS Y SEVERIDAD. MÉTODO PROBIT El objetivo de este apartado presente está en relacionar la int ensidad en los destinos (I D) con la se veridad (S) de las consecuencias. Ello puede hacerse de dos maneras: a) Conexión fija según tablas o gráficas (como las vistas en 2.6): ID o S

(37)

b) Conexión funcional mediante ecuaciones: S = I c( I D )

(37)

para los distintos efectos accidentales. Un ejemplo de este proceder es el método Probit, objeto de estudio en el apartado presente. Para abordar el método Probit ( probability unit ) se empieza def iniendo los umbrales de letalidad (UL) como las severidades correspondientes a ciertos efectos letales. Los umbrales de letalidad porcentuales (UL «x» por ciento) representan los daños mortales causables a un porcentaje de terminado de la población presente. Se suelen utilizar como referencia umbra les de letali-


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dad UL 1%, UL 50% y UL 99% que corresponden a los porcentajes que indican. A los efectos que nos ocupan ahora interesa de forma predominan te el UL 1% que define la severidad letal para el 1% de la población presente. Por otro lado conviene recordar aquí la otra variable implicada que es la intensidad en los destinos (ID), o local, de los efectos en términos: a) De concentración tóxica. b) De radiación térmica. c) De sobrepresión máxima de la onda explosiva. d) De impulso mecánico de proyectiles lanzados por las explosiones. Hemos denominado ID como intensidades en los destinos, en plural, para indicar que se darán v alores espaciales distintos en función de : (a) distancia desde el origen del accidente; (b) en ciertos casos (por efecto s del viento, del relieve topográf ico, del apantallamiento por obstáculos interpue stos, etc.) la posición; (c) ambos para cada punto que se esté considerando. Una vez que hemos considerado las dos v ariables implicadas (UL e ID) pasamos a estudiar las relaciones entre las mismas. Como dijimos al principio de este apartado presente, puede hacerse de dos maneras: (a) tablas y/o gráficas; (b) ecuaciones. En la Figura 2.10 y en la Tabla 2.6 hay datos de las intensidad es que determinan, entre otras se veridades, umbrales de letalidad para v arios porcentajes de la población presente incluyendo, en concreto, el del 1% (relación entre UL 1% e ID). Una forma de determinar la relación funcional entre las intensi dades de efectos y los umbrales de letalidad es mediante las ecuaciones y variables Probit. Estas ecuaciones «relacionan las dosis (acumuladas durante un determinado tiempo de e xposición) de determinados efectos (concentración tóxica y radiación técnica, sobrepresión, proyectiles) con la probabilidad d e daño (normalmente muerte)» 2 (página 67). P ara nosotros se trata de una medición de la se veridad del riesgo. Se def ine una v ariable auxiliar Pro bit que conecta las dos ecuaciones siguientes:

Pr = f >dosis y tiempo de exposición (no siempre)@

(85)

Pr = f’ (severidad probabilística)

(86)

que, en nuestra terminología son: Pr = f ( I D )

(87)

Pr = f c (UL x%)

(88)


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El método Probit procede de 8. Existe una publicación e xcelente 9 sobre el mismo que sirve para ampliar lo que consta a continuación. Ahora se van a considerar las ecuaciones (85) y (87) para los distintos efectos de accidentes. A. Para la exposición a la concentración tóxica a+b ln (cnt)

(89)

donde: a, b, n: constantes propias del producto tóxico emitido (Tabla 9.2). c: concentración del producto tóxico emitido (ppm). t: tiempo de exposición (suele tomarse 10 minutos). Tabla 9.2. Constantes para la ecuación (89) (9) SUSTANCIA Acrilonitrilo Acroleína Amoníaco Benceno Bromo Bromuro de metilo Cianuro de hidrógeno Cloro Cloruro de hidrógeno Dióxido de azufre Dióxido de nitrógeno Fluoruro de hidrógeno Formaldehído Fosgeno Isocianato de metilo Monóxido de carbono Óxido de propileno Sulfuro de hidrógeno Tetracloruro de carbono Tolueno

a (ppm)

b (ppm)

n (min)

-29,42 -9,931 -35,9 -109,78 -9,04 -56,81 -29,42 -8,29 -16,85 -15,67 -13,79 -35,87 -12,24 -19,27 -5,642 -37,98 -7,415 -31,42 -6,29 -6,794

3,008 2,049 1,85 5,3 0,92 5,27 3,008 0,92 2,00 2,10 1,4 3,354 1,3 3,686 1,637 3,7 0,509 3,008 0,408 0,408

1,43 1 2 2 2 1,00 1,43 2 1,00 1,00 2 1,00 2 1 0,653 1 2,00 1,43 2,50 2,50

De la ecuación (89) puede despejarse c: ln c =

Pr - a - b ln t bn

(90)

B. Para la radiación térmica: Pr = 14,9 + 2,56 ln (tq4/3 x 10-4)

(91)


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donde: t = tiempo de exposición (s) (Se suele tomar 60 segundos) q = radiación térmica (W/m2) De la ecuación (3) puede despejarse q: ln q = 0,293 Pr -

3 ln t + 11,273 4

(92)

C. Para la onda de sobrepresión procedente de una explosión: Pr = 77,1 + 6,91 ln ∆P

(93)

donde: ∆P = sobrepresión máxima en el pico de la onda (N/m 2 = Pa ), despejando ∆P: Pr + 77,1 ln ∆P = ––––––––– 6,91

(94)

D. Para los efectos de proyectiles enviados por el impulso de la e xplosión: Pr = 27,1 + 4,26 ln J

(95)

donde J = impulso (N s/m2 = Pa x seg): J

1 'P x t 2

(96)

∆P = sobrepresión máxima en el pico de la onda (Pa) t = duración del impulso (s) de (95) y (96) se obtiene: Pr = - 27,1 + 4,26 ln

'Pt 2

(97)

de donde puede despejarse ∆P: ln 'P = 7 ,0546 +

Pr - ln t 4,26

(98)


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O, en términos del impulso, partiendo de (95): )

ln J =

Pr + 6 ,362 4,26

(99)

Las ecuaciones (90), (92), (94) y (99) sirv en, junto con los model os de alcance vistos en el apartado 2.8, para establecer los contornos d e las zonas de peligro alrededor de una instalación. Más adelante v eremos cómo (curvas isorriesgo). Ahora abordamos la consideración de las ecuaciones (86) y (88) mencionadas anteriormente [Pr = f’(severidad probabilística)], que aquí se concretarían en términos: (100)

Pr = f c (UL x%)

Sus valores pueden encontrarse en la Tabla 9.3 9. Tabla 9.3. Equivalencia entre valores Probit y porcentaje de población afectada 9. Pr

%

0

0 3,72 10 4,16 20 4,48 30 4,75 40 5,00 50 5,25 60 5,52 70 5,84 80 6,28 90 7,33 99,0

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

Pr

%

2,67 1 3,77 11 4,19 21 4,50 31 4,77 41 5,03 51 5,28 61 5,55 71 5,88 81 6,34 91 7,37 99,1 2,95 2 3,82 12 4,23 22 4,53 32 4,80 42 5,05 52 5,31 62 5,58 72 5,92 82 6,41 92 7,41 99,2 3,12 3 3,87 13 4,26 23 4,56 33 4,82 43 5,08 53 5,33 63 5,61 73 5,95 83 6,48 93 7,46 99,3 3,25 4 3,92 14 4,29 24 4,59 34 4,85 44 5,10 54 5,36 64 5,64 74 5,99 84 6,55 94 7,51 99,4 3,36 5 3,96 15 4,33 25 4,61 35 4,87 45 5,13 55 5,39 65 5,67 75 6,04 85 6,64 95 7,58 99,5 3,45 6 4,01 16 4,36 26 4,64 36 4,90 46 5,15 56 5,41 66 5,71 76 6,08 86 6,75 96 7,65 99,6 3,52 7 4,05 17 4,39 27 4,67 37 4,92 47 5,18 57 5,44 67 5,74 77 6,13 87 6,88 97 7,75 99,7 3,59 8 4,08 18 4,42 28 4,69 38 4,95 48 5,20 58 5,47 68 5,77 78 6,18 88 7,05 98 7,88 99,8 3,66 9 4,12 19 4,45 29 4,72 39 4,97 49 5,23 59 5,50 69 5,81 79 6,23 89 7,33 99 8,09 99,9 Pr: valor Probit

%: porcentaje de afectados (UL x %)

Ahora disponemos de los valores usuales para establecer el UL1% que es el valor de referencia para los estudios de riesgo que nos conciernen. UL 1% o Pr = 2,67

(101)

Si se consideran ahora las ecuaciones de alcance (atenuación co n la distancia) de los fenómenos accidentales, vistas en el Capítulo 2, y se introducen en las mismas los valores de las dos últimas columnas de la Tabla 9.4, se obtienen las distancias correspondientes al UL1% y a los valores umbrales de la DB res-


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Tabla 9.4. Guía para el cálculo de las variables de accidente correspondiente a UL1%.

Concentración tóxica

Tiempo y Ecuaciones Valor para Valores umbrales para exposición Pr = 2,67 personas y bienes según Pr Variable Unidades Este Apdo. considerado (UL 1%) la DB (6) capítulo 2.6 usualmente Límite inmediatamente peligroso para vida y Depende salud (IPVS) (ppm (67) del máximo durante 30 ó 2,67 c ppm 10 min (90) producto min de exposición sin (74) emitido daños). Depende del producto emitido

Radiación 2,67 térmica Sobrepresión 2,67 desde explosión Proyectiles desde 2,67 explosión

q

W/m2

60 s

(92)

∆P

Pa

0'02 s

(94)

J

Pa x s

0'02 s

(99)

(80) (83) (89) (96)

8 kW/m2

5 kW/m2 durante 3 minutos

103 kPa

12,5 kPa y 15 kPa x s

1,08 kPa x s

1 kPa x s

pectivamente. Nos referimos a las ecuaciones referidas al apart ado 2.6 en la Tabla 9.4. Igualmente pueden utilizarse otros modelos disponibl es incluyendo los de auxilio informático. Una v ez obtenidas las distancias co rrespondientes al UL1% (o al valor umbral de la DB 6) se pueden representar en un plano, de la instalación y de su entorno, unas curvas isorriesgo correspondientes a dichos umbrales. El que dichas curvas se sitúen dentro o fuera de los límites de batería de la instalación determina: a) Que la autoridad pueda exigir estudios, para análisis y evaluación de los riesgos, más detallados y con mayor componente cuantitativo. b) Exigencia de mayores medidas de prevención y protección. c) Características de los planes de emer gencia interior (PEI) y exterior (PEE). Más adelante se v erán otras curv as isorriesgo en términos de la probabilidad de fallecimiento para una persona situada sobre las mismas. La Figura 9.1 muestra un ejemplo 10 de la variación de la severidad probabilística con la distancia.

9.3. RIESGOS INDIVIDUALES. CURVAS ISORRIESGO Se entienden por riesgos indi viduales los que corre una persona en una situación dada dentro o fuera de la instalación considerada.


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Figura 9.1. Curva de atenuación de la probabilidad de una sobrepresión igual o superior a 7 kPa (rotura de cristales) con la distancia desde el origen. (Caso hipotético.) 10

539


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Para establecer los riesgos individuales se parte de la expresión probabilística de la severidad. Si = F PS

(102)

por ejemplo, el umbral de letalidad UL x %: Si = UL x%

(103)

que se había determinado, para una situación concreta, en función de la intensidad en los destinos ID, según el apartado 9.2 anterior. En tales términos los riesgos probabilísticos individuales serán: Ri = FPD x FPS

(104)

que expresan la probabilidad de que un individuo (persona, casa, etc.) sea afectado, por el riesgo que se esté considerando, cuando se encuentre en la situación dada y concreta. La ecuación general (104) se puede particularizar de varias maneras, que se van a considerar a continuación: A) Riesgo individual simple . Cuando se considera uno solo de los riesgos (concentración tóxica, radiación térmica, sobrepresión explosiva o proyectiles): Ris = FPD x FPS

(105)

probabilidad de ser afectado un individuo por un riesgo. B) Riesgo individual combinado. Cuando se consideran varios riesgos: Ric = ∑ Ris

(106)

Un individuo bajo varios riesgos. C) Curvas de isorriesgo. Son curvas de contorno alrededor de la fuente origen del riesgo, que representan situaciones, en el espacio, con igual valor del riesgo. Proceden de establecer la variación del riesgo individual Ri: en función de la distancia y tomar v alores concretos y particulare s. Se pueden construir con valores del riesgo individual simple (105) o con el combinado (106). Se representan sobre planos de situación y entorn o, como puede verse en el ejemplo de la Figura 9.2.


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541


Figura 9.2. Contornos de isorriesgo (individual) de fallecimiento para personas al aire libre, relativos a una 10 planta industrial hipotética. Se incluye la representación de otros riesgos (probabilidad por persona y año) .

La construcción se hace se gún el esquema siguiente (referido a la Figura 5.1) : Descripción termodinámica y

Modelo de dispersión I0

termoquímica del accidente

ID = f (d) (apartados 2.5 y 2.6) FPS = f (d)

FPS = f (ID)

FPS = f (ID)

Ri = f (d) (107)

(apartado 9.2)

ec (105)

Ris =f (d) ec (106) (108)

Ric = f (d) (109)

Análisis cuantitativo del riesgo FP0 (Capítulo 8)

FPD (apartado 5.8)

A. Se busca: Ri = f (d) para valores concretos de Ri. B. Calculando, para valores concretos de Ri (108) o (109), se dibujan puntos de dichos valores sobre un mapa y se unen los de cada valor dando así las curvas de contorno.


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Hay programas de ordenador (por ejemplo, ISORRIESGO, RISK, CURVES) que las facilitan. Otra manera de representar curvas isorriesgo es haciéndolo con la función: UL x% = f (d)

(110)

Hay que decir que, en casos reales, los contornos en circunferenc ia como los mostrados en el ejemplo de la Figura 9.2 pueden v erse deformados por el efecto de f actores meteorológicos (vientos, FPM) o topográf icos (obstáculos, relieve, etc.).

9.4. RIESGOS COLECTIVOS. CURVAS F-N Se denominan riesgos colecti vos a los que corren todos los indi viduos de una población (de personas o cosas) situada en un punto dado del espacio (distancia y posición) dentro o fuera de la instalación considerada . Su e xpresión general es: Rc = Ri × n

(111)

donde: Ri: riesgo individual según el apartado 2.5.3 anterior. n: número de indi viduos de la población (personas, cosas) sometida al riesgo. Según el criterio de riesgo indi vidual que se aplique, ecuaciones (105) o (106), resultarán las dos modalidades de riesgo colectivo correspondientes: A) Riesgo colectivo simple: Rcs = Ris × n

(112)

que indica el número de víctimas (f allecidas, heridas, afectadas, casas averiadas, etc.) que cabe esperar (esperanza matemática se gún ecuciones (22), (23), (24), (31)) en el lugar considerado y para el riesgo simple contemplado. B) Riesgo colectivo combinado: Rcc = Ric × n

(113)

que agrupa, para las mismas ubicaciones y se veridades pero para todos los riesgos que se combinen (por ejemplo, toxicidad + radiación + explosión, etc.).


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543

La expresión gráfica más utilizada para el riesgo colecti vo es mediante las curvas F-N que representan: • Abscisas: N número de víctimas (normalmente fallecidas). • Ordenadas: F frecuencia (probabilística anual acumulada) de aco ntecimientos que dan (o pueden dar) lugar a N o más víctimas, en forma doble logarítmica. La utilidad de las curv as F-N estriba en que muestran las combi naciones posibles de las dos v ariables, de manera tal que se manif iestan posibilidades extremas de: • Pocos accidentes con muchas víctimas. • Muchos accidentes con pocas víctimas. Y las posibilidades intermedias. Ello permite enjuiciar , para un riesgo o conjunto de riesgos definidos, todas las posibilidades representadas y no solamente un valor puntual. Vamos a abordar el método para preparar curvas F-N sobre un ejemplo: accidentes con explosión BLEVE 32: a) Ordenar los accidentes considerados por orden decreciente de víctimas. b) Agrupar según frecuencias absolutas iguales. c) Calcular las frecuencias relativas correspondientes: dividiendo las absolutas por el número de observaciones (años en el ejemplo; hay a ños con observación pero con frecuencia cero). d) Acumular las frecuencias relati vas. De esta manera, se ha prep arado la Tabla 9.5. e) Representar la curva F-N sobre retículo doble log arítmico. De esta manera se ha conseguido obtener la Figura 9.3. Hay que hacer un comentario importante al estudio efectuado en el caso de la Tabla 9.5 y de la Figura 9.3. Aun teniendo un interés innegable la frecuencia F no es, para este caso, una frecuencia relativa en sentido estricto. Se ha tomado como número de elementos de la muestra el de años de observ ación y ello está bien para referir las frecuencias a frecuencias anuales ac umuladas. Para que fuesen frecuencias relativas en el sentido en el que las hemos estado considerando, antes de este ejemplo, deberían dividirse las frecuencias por el número de instalaciones y operaciones de transporte reales dentro d el campo de observación (países, el mundo, etc.). La Figura 9.4 incluye curvas F-N para riesgos diversos por vía de ejemplo. Para el estudio de una instalación dada se estudian por separad o todos los accidentes posibles, no sólo el peor como hasta ahora; se estima n las parejas

33 10

Ludwigshafen (Alem.) 28.7.48 Eter etílico

Zarnesti (Rumanía)

30.8.79 Butano

Good Hope (Usa)

Hamburgo (Alemania) 28.5.28 Fosgeno

4.4.52 Cloro 30.5.78 Butano 19.1.82 Agua 28.1.86 Hidrógeno 11.5.76 Amoníaco

Walsum (Alemania)

Texas City (Usa)

Spencer (Usa)

Kennedy (Usa)

Houston (Usa)

18.2.69 Amoníaco

22.2.78 Propano

Waverly (Usa)

Crete (Usa)

10

5.7.73 Propano

Kingman (Usa)

2.1.69 CO2

120

29.4.75 Propano

Tagle Pass

Repcelak

30

4.1.66 Propano

Fyzin

20

115

0,3

1.500

15

65

35

45

100

18

1.000

5.11.47 Cloro

Roerno (Finlandia)

55 25

28.6.59 Propano

7 110

Saint Auban (Francia) 13.12.26 Cloro

Weldria (Usa)

Amoníaco

. .77 1.8.81 Cloro

Montones (Méjico)

1.000

Río de Janeiro (Brasil) 30.3.72 Propano

Choque

Incendio

Sobrecal./dilatac.

Incendio

Exceso llenado

Descarr./choque

Exceso llenado

Reacc. descontrol.

Choque buques

Descarr./choque

Incendio

Choque

Incendio exterior

Exceso llenado

Exceso llenado

Descarr./choque

Descarr./choque

Exceso presión

Incendio exterior

Exceso llenado

6

7

7

7

7

8

9

10

12

12

13

16

18

19

19

23

29

30

37

57

60

209

216

500

7

12

16

18

23

29

57

209

500

7

3

1

3

1

3

2

2

1

0,115

4,92 10

1,64 10

4,92 10

1,64 10

4,92 10

3,28 10

3,28 10

1,64 10

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2

23

16

13

12

9

8

5

3

1

n ≥ (para Valor Absolutas Relativas Absolutas registrado representar)

-2

-2

-2

23:61 = 0,377

16:61 = 0,262

13:61 = 0,213

12:61 = 0,197

9:61 = 0,146

8:61 = 0,131

5:61 = 8,20 10

3:61 = 4,92 10

1:61 = 1,64 10

Relativas

Frecuencias anuales acumuladas

(Continúa)

Efecto máximo

Observaciones

13:23

Cartagena (Colombia)

16

Ludwigshafen (Alem.) 24.7.43 Butadieno

Exceso llenado

Exceso llenado

Exceso llenado

Incendio exterior

Causa

Frecuencias anuales

22/1/08

24.12.39 Cloro

24

3.000

Los Alfaques (España) 11.7.78 Propileno

19.11.84 GLP

Fecha

Víctimas n

544

S. Juan (Méjico)

Lugar

Sustancia Cantidad implicada (Tm)

Período: 1926-1986. Muestra: 61 años = 61 observaciones. Causas: varias derivadas del BLEVE.

TABLA 9.5. Preparación de la curva F-N con la tabla de accidentes con explosión BLEVE 32.



24.9.72 Propileno 4.10.83 Bromuro de metilo 10.5.29 Cloro

Tewksbury (Usa)

New Jersey (Usa)

Houston (Usa)

Syracusa (Usa)

7.7.51 4.1.54 1.1.68 11.9.69 VCM 21.6.70 Propano 19.1.70 Etileno 27.11.72 CO2 12.2.74 Propano 29.7.74 Propano 11.12.82 Acroleína

Houston (Usa)

Port Newark (Usa)

Institute (Usa)

Donruth (Usa)

Glendara (Usa)

Crescent City (Usa)

Baton Rouge (Usa)

San Antonio (Usa)

Oreonta (Usa)

Puebla (Usa)

Taft (Usa)

2

Reacc. descontrol.

Incendio exterior

Descarr./incendio

Choque

Exceso presión

Descarr./incendio

Incendio exterior

Descarr./incendio

Reacc. descontrol.

Incendio exterior

Descarr./incendio

Reacc. descontrol.

Exceso llenado

Incendio exterior

Explos. exterior

Exceso llenado

Choque

Choque

Reacc. descontrol.

Incendio

Reacc. descontrol.

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

2

2

2

3

3

4

4

0

1

2

4

10

5

5

5

0,164

8,20 10

8,20 10

8,20 10

-2

-2

-2

48

38

33

28

48:61 = 0,787

38:61 = 0,623

33:61 = 0,541

28:61 = 0,459

Sin consecuencias letales


250

80

288

0,001

4

275

55

20

Óxido etileno

2.600

Acroleína

Propano

19.10.71 VCM

Doe Run (Usa) 50

25

Óxido 17.4.62 etileno

? 55

Butano

25

28

18

28

Butano

. .58

9.2.72

Reserve (Usa)

. .57

Clorobu12.7.83 tadieno

Michigan (Usa)

31.8.76 Gasolina

Gadsden (Usa)

20

Incendio

5

5

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Quebec (Canadá)

1

14.12.75 Cloro

Niagara Falls (Usa)

27

-

Incendio exterior

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Propano

4

11.1.74 Propano

West St. Paul (Usa)

20

21.8.68 Amoníaco

Lieven (Francia)

20

18.8.59 Gasolina

Kansas City (Usa)



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Figura 9.3. Curva F-N correspondiente a los datos de la Tabla 9.5.

F-N correspondientes a todos ellos; y se representa la curv a F-N como se ha hecho antes. Un aspecto auxiliar para la estimaci ón del número medio de personas presentes en una planta, es la fórmula procedente del informe Rijnmond 56:

donde:

(5ND + 16NN) × 52 n– = –––––––––––––––– 5 × 47

(114)

ND: número de personas presentes durante la jornada normal. 5ND: número de personas x semana en turno normal. NN: número de personas presentes durante la jornada especial (1 er turno sábado y domingo + 2.º y 3.er turnos 7 días/semana = 16 turnos/semana). (5ND + 16NN) 52 = H turnos/año. 5 × 47 = turnos/año. n–: hombres presentes por término medio.


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Figura 9.4. Curvas F-N para diversos riesgos.

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Una observación final: los riesgos colectivos expresados según la ecuación (111) no son adicionables.

9.5. OTROS ÍNDICES DE RIESGO La dificultad de aplicar los m étodos cuantitativos para e valuación de los riesgos (vistos en el Capítulo 8) debida a las faltas de datos, que se van resolviendo conforme avanza la investigación, ha determinado la aparición de métodos semicuantitativos (Capítulo 7). De forma parecida se han desarrollado otros índices de riesgo que los vistos hasta ahora. Vamos a considerarlos aquí. A. Índice de accidentes mortales (FAR de su definición anglosajona fatal accident rate 36; IHR individual hazard rate en otras fuentes): número de víctimas mortales que cabe esperar durante la e xposición de 1.000 operarios a lo largo de su vida laboral (50 a ños a 2.000 horas/a ño); ello resulta en 108 horas:

P F ×x 10 IBI ×x 8.766 horas/año 8

FAR =

(115)

donde: PF: probabilidad de fallecimiento cuando un individuo se exponga al suceso accidental, o combinación de sucesos, considerados. Es parecido al “x” % visto al definir los umbrales de letalidad UL “x”% (en 9.2), por lo que resulta ser una medida probabilística de severidad: FPS. IBI: intervalo entre accidentes (años; IBI × 8.766 = IBI (horas); recordemos que IBI = 1/FPO. Con todo lo anterior resulta:

ª H fallecidos º FAR = FPO >(veces/hora)@ ×x FP S « » ×x 1.000 >H expuestos@ (116) ¬ H expuestos ¼ que es la expresión de un riesgo colectivo (RC) para 1.000 hombres (expresado en víctimas/1.000 H). (Nota: H = hombres.) Por ejemplo: IBI = 104 años PF = 100% = 1 FAR = 1,14


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La Tabla 9.6 incluye datos del FAR. De ella se deduce la utilidad de este índice para comparar actividades. Tabla 9.6. FAR para diferentes actividades 36. Actividad

FAR

Aviación (todos los riesgos posibles) Motociclismo Automovilismo Aviación (vuelos regulares) Natación y esquí Construcción (GB) Minería (GB) Agricultura (GB) Industria mecánica (GB) Industtria química – Francia – Usa – Alemania – Gran Bretaña * Riesgos convencionales (no de proceso) * Riesgos químicos (5 riesgos x FAR = 0,4) * Riesgos de proceso * Riesgos naturales

2.500 320 100 100 60 64 12 10 7 8,5 5,0 5,0 4,0 2,0 2,0 1,1 0,04

B. Índice de riesgo del pr oceso (PHI, de process hazard index). Se define como: PHI =

IBI

(117)

NF

donde: NF: número estimado de víctimas si se produce el accidente. Yendo a nuestras definiciones: PHI =

1

1

.

FP O FP S x n

=

1

(118)

RC

No parece muy interesante un índice inversamente proporcional al riesgo. C. Frecuencia (anual) de accidentes mortales (FAM): FAM =

FAR 10

8

. EAI

(119)


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siendo: EAI: exposición anual individual (h/año). Para un operario EAI 2.000 horas/año. FAM se expresa en víctimas/año (esperadas). D. Dosis peligrosa. Es la dosis de tóxico, radiación térmica o sobrepresión que provoca uno cualquiera de los efectos siguientes: • Efectos importantes en (casi) todas las personas expuestas. • Un % elevado de las personas expuestas requiere atención médica. • Algunos (% reducido) sufren heridas o lesiones graves que requieren tratamiento médico prolongado. • Pueden fallecer personas muy vulnerables. Es una medida de se veridades propuesta por el HSE (Health and S Executive) o de la G.B. En nuestra nomenclatura se trata de intensidades en destino ID.

afety

E. Riesgo global. Suma de riesgos colectivos por distintas causas. Su expresión matemática es:

RG = ¦ ( FP D )i . V i

(120)

siendo: (FPD)i = frecuencia probabilística del accidente i en el destino. Vi = nº de víctimas originadas por el suceso i. No parece adecuado sumar las v íctimas de cada tipo de accidente, ya que entonces no se tiene en cuenta el efecto de v arios accidentes sobre una misma persona o se considera que causas diferentes afectan necesariam ente a personas diferentes de una colectividad. Parece mejor sumar las frecuencias y multiplicar por las n personas expuestas como se hace al def inir el riesgo colecti vo combinado (Rcc) según las ecuaciones (113), (106) y (105).

9.6. PERCEPCIÓN PSICOLÓGICA DE LOS RIESGOS Es evidente la tensión que existe, entre diversos factores objetivos y subjetivos, en la percepción y aceptación de los riesgos por parte del público. Uno de los objetivos perseguidos por el desarrollo de los m étodos para análisis y eva-


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luación está precisamente en medir los riesgos. Ello debería conducir a una racionalización que facilite un peso mayor de criterios objetivos en la percepción y aceptación citadas. Así disminuir ían factores subjetivos que v an desde una indiferencia casi total frente a unos riesgos hasta una preocup ación hist érica frente a otros que, frecuentemente, son menos importantes que los primeros. En el apartado presente v amos a abordar el tema desde el lado d el público en general. En el siguiente se considerarán los criterios que deben guiar a los profesionales de la ingeniería, de la seguridad y del urbanismo industriales. La integración viable de ambas visiones es un problema político que cae fuera del alcance del texto presente. El hecho de que el lector y los autores se encuent ran como sujetos en ambos lados, hace necesaria la ecuanimidad en la consideración del asunto. En distintas fuentes, 4, 10, 38, etc., se aborda el tratamiento de la percepción y aceptación. El mejor est á en 38 (página 10 y siguientes), donde se consideran dos variables: a) conocimiento (si/no) y b) voluntariedad (sí/no). En 10 se considera una variable adicional: c) compensación por ventajas (sí/no). Así pueden definirse los ocho campos que se encuentran, con ejemplos, en la Tabla 7.9. Dichos campos proceden de los ocho octantes definidos por las combinaciones de las tres variables y sus alternativas sí/no (1/0): A1: Sí (conocidos) A. Conocimiento AO: No (desconocidos) B1: Sí (voluntarios, aceptados) B. Voluntariedad BO: No (involuntarios, impuestos) C1: Sí (compensados) C. Compensados por ventajas CO: No (no compensados)

Las variables comentadas se pueden relati vizar todo lo que se q uiera, también se pueden admitir valores intermedios entre los extremos (sí/no), pero sirven para estructurar la mente a la hora de abordar un problemaserio sin pasión. Vamos a comentar dichas variables. El conocimiento (A) se define por sí mismo aunque muchas veces falla por dos razones: a) Falta de informaci ón suficiente y v eraz: las leyes actuales relacionadas con la seguridad prescriben la obligación de informar sobre riesgos a los empleados, a las autoridades y al público. La calidad e inteligibilidad de la información son importantes.


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Tabla 9.7. Clasificación de riesgos según su percepción, aceptación y compensación desde el punto de vista del público. Combinación

Características del riesgo

Ejemplos

A1 + B1 + C1

Conocido, voluntario y compensado

Fumar, deportes, trabajar en una instalación con riesgo (todo ello conscientemete)

AO + B1 + C1

Desconocido, voluntario y compensado

Ídem anterior (pero inconscientemente)

A1 + BO + C1

Conocido, involuntario y compensado

Vivir (con riesgos naturales, enfermedades, etc.) (conscientemente)

AO + BO + C1

Desconocido, involuntario y compensado

Ídem anterior (pero inconscientemente)

A1 + B1 + CO

Conocido, voluntario, no compensado

Jugar a lotería con premio inferior a la esperanza matemática; vivir cerca de una instalación peligrosa construida antes de adquirir la vivienda (salvo engaño u ocultación)

AO + B1 + CO

Desconocido, voluntario, no compensado

Explorar

A1 + BO + CO

Conocido, involuntario, no compensado

Vivir cerca de una instalación peligrosa construida después (o antes si media engaño y ocultación) de adquirir la vivienda

AO + BO + CO

Desconocido, involuntario, Choque tierra-cometa no compensado

Clave: A = Conocimiento; B = voluntariedad/aceptación; C = compensación por ventajas; 1 = sí; 0 = no.

b) Consciencia o inconsciencia: determinadas por la capacidad int electual y por el deseo o no de conocer. A cuento de esta variable cabe mencionar la regla de Erasmo 53 que cabe actualizar, completar y expresar, de manera semicuantitativa, como: FC = k

ExP QxC

(121)

donde: FC = felicidad corriente. E = coeficiente del entorno o circunstancias (Toynbee, Ortega). P = coeficiente de personalidad o carácter (La Senne) (incluye la subjetivación procedente de los v ectores primariedad/secundariedad + emoti vidad/no). Q = coeficiente intelectual. C = coeficiente de consciencia.


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La voluntariedad (B) supone la aceptación (o no) del riesgo. Algunos autores distinguen tres posibilidades: a) Aceptación o no de riesgos impuestos por uno mismo. b) Aceptación o no de riesgos impuestos por la naturaleza. c) Aceptación o no de riesgos impuestos por otros hombres o la sociedad. La compensación (C) supone la obtenci ón de v entajas que recompensen (o no) la asunci ón del riesgo. Este f actor puede generar discusi ón si no se matiza un poco. En lo visto hasta ahora se ha considerado mayormente l a recompensa material. Podría citarse aquí la escala de moti vaciones de Maslow 54 para enriquecer la consideración de esta variable. Dicha escala se puede agrupar en tres niveles de motivación que dan lugar a las compensaciones correspondientes: a) Vitales: • Conservación del individuo: supervivencia y bienestar. • Conservación de la especie. • Agrupamiento primario: familia. b) Sociales: • Supervivencia en la sociedad. • Relación social satisfactoria. • Posición social estable. c) Trascendentes: • Autoestima. • Ideales y espirituales. Ello no obstante en 10 parece referirse, y así lo hemos considerado aqu í, a las del primer tipo. Otra matización a la variable compensación está en considerar dos tipos de recompensas: a) Directas o inmediatas: salarios, fruición, comodidades, etc. b) Indirectas o inmediatas: los bienes y servicios generados por la industria revierten en la sociedad y , por ello, en los indi viduos. Es un ti po muy poco (o nada) percibido y reconocido por el público. Frecuentemente da lugar a actitudes del tipo yes, but not on my backyard. Finalmente cabe introducir en el an álisis la diferencia entre lo que es y lo que debe ser, así como otras parecidas.


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9.7. CRITERIOS DE ACEPTABILIDAD Cambiemos ahora la perspecti va. Como se anunci ó en el apartado anterior vamos a abordar aqu í criterios racionales para aprobar , descartar o modif icar adecuadamente procesos y/o instalaciones industriales que impli can situaciones de riesgo. Como también se dijo, los criterios mencionados van dirigidos a los profesionales que trabajan en los campos de la ingeniería, de la seguridad y del urbanismo industrial. Si se tienen bases racionales de refe rencia será más fácil (o menos difícil) la tarea de comunicar a la población, traduciéndola a términos asequibles, la información relacionada con los riesgos, su percepción y su aceptabilidad. Algunos autores y or ganizaciones consideran i mprocedente definir límites de tolerabilidad o aceptaci ón para los riesgos industriales. Ello quizás procede de que tales l ímites se def inen incluyendo la consideraci ón cuantitativa de víctimas humanas. Tal consideración, que lleva haciéndose muchos años en los cálculos actuariales para los seguros, puede tener mala prensa (véase apartado anterior 9.6). Por otro lado no resulta fácil encontrar un índice único para expresar todos los riesgos. A pesar de todo, el autor piensa que, en un texto dirigido a profesionales, deben constar los progresos h echos en este campo como culminación del capítulo presente. Conviene mencionar aquí que, aparte de tener en cuenta los vectores de percepción considerados en 9.6, algunos criterios introducen uno más: que el riesgo sea preexistente o que sea nuevo. Al haber evolucionado los métodos para identificación y análisis de riesgos (ganando en penetraci ón analítica y en cuantitati vidad) se han ido def iniendo criterios de aceptabilidad para los mismos. Para comenzar con viene recordar los criterios de origen le gal e n Espa ña. Con tal fin remitimos a consultar , en el apartado 5.2, la Directriz Básica 66 en su párrafo «Variables peligrosas y v alores umbrales para personas y bienes », que se resume en: — Emisiones tóxicas: límite inmediatamente peligroso para la vida y la salud (IPVS) de la sustancia o sustancias emitidas. — Radiación: 5 kW/m2 durante un máximo de 3 segundos. — Explosiones: • Sobrepresión local estática de la onda de presión: 125 mbar (12’5 KPa). • Impulso local integrado: 150 mbar × s (15 KPa × s). • Proyectiles: alcance m áximo de los mismos con impulso superior a 10 mbar × s (1 KPa × s). Es evidente que se trata de unos valores límite de las variables que caracterizan a los accidentes ( ID en nuestra nomenclatura), a cuya e xposición debe evitarse. No tienen en cuenta ning ún factor probabilístico por lo que resultan


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bastante primitivos. Los métodos para evaluación, semicuantitativa o cuantitativa, de los riesgos facilitan establecer diferentes criterios de aceptabilidad. Vamos a considerarlos a continuación en los casos en que cabe discernirlos. El método del INSHT (apartado 7.1) indica la necesidad de acci ón correctora cuando los riesgos son «altos» o «muy altos». Haciendo referencia a la Tabla 7.1 y a la ecuación (41), cabe establecer un límite de aceptabilidad:

IIR < 40

(122)

IGR < 40

(123)

Para el método AMFEC/FMEAC (apartado 7.2) se puede hacer referencia a la ecuación (48) y establecer el límite de aceptabilidad:

IC < - 1

(124)

En el caso del método de Dow (apartado 7.3) se puede hacer referencia a la Tabla 7.8 y establecer:

IFE < 127

(125)

Otros criterios para éste método pueden ser: • Radio de exposición RE inferior (o dentro de) a los l ímites de batería de la planta. • Pérdidas probables totales (criterio sugerido):

DMPP < 3 MM$

(126)

DMPP < 10 % VRE

(127)

o

El manual del método comenta que su estructura es más sensible a la mejora por reducción del IFE que al aumento de bonif icaciones. En tal sentido v an las mejoras relativas a la seguridad inherente de los procesos (véase apartado 13.8). El método de los índices de Mond (apartado 7.4) permite referirse a la Tabla 7.11 para sugerir los límites siguientes: F < 10 ; E < 4 ; A < 100 ; R < 500 F c < 10 ; E c < 4 ; Ac < 100 ; Rc < 500

(128)


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Consideramos que los m étodos para an álisis cuantitativos de riesgos (Capítulo 8) no facilitan, en sí, los criterios de aceptabilidad sino que sirv en para alimentar las e valuaciones de riesgos al entorno (cap ítulo presente y Figura 5.1). Por ello debemos considerar dichas evaluaciones a la búsqueda de criterios de aceptabilidad que, precisamente, son los de mayor calidad analítica y cuantitativa. Siguiendo el hilo del capítulo presente comenzaremos por detectar el límite de aceptabilidad para el m étodo de la vulnerabilidad del entorno. Se puede considerar, con referencia a el apartado 9.1, las zonas siguientes: Tabla 9.8. Criterio de aceptabilidad según el factor de vulnerabilidad. FV

Entorno

Calificación y acciones

<10

Poco vulnerable

Aceptable.

10-30

Medianamente vulnerable

Se requiere estudio más detallado (quizás cuantitativo) y posibilidad de proponer mejoras.

>30

Muy vulnerable

No aceptable en principio. Se requiere estudio más detallado y cuantitativo que genere mejoras importantes.

El criterio basado en la severidad Probit (en términos del umbral de letalidad para el 1% de las personas presentes: UL 1%) determina la ne cesidad de estudios más detallados y mejoras si dicho UL 1% (apartado 9.2) rebasa los límites de batería de la planta industrial objeto de consideración. Como corresponde a su mayor penetración y cuantitatividad, la mayoría de los límites de aceptabilidad que se han establecido se basan en los riesgos para el entorno tal y como se han considerado antes en los apartado 9.3 (individuales) y 9.4 (colectivas). Al principio los limites se basaban en riesgos individuales, después se hizo interv enir los riesgos colecti vos y finalmente se han establecido criterios basados en ambos, así como en curvas F-N como expresión de los riesgos colectivos. Con el fin de tener idea de órdenes de magnitud de las frecuencias conviene recordar aquí los IBI correspondientes: Frecuencia (veces/año)

IBI (años entre incidentes)

10–3 10–4 10–5 10–6

Una vez en 1.000 años Una vez en 10.000 años Una vez en 100.000 años Una vez en 1 millón años

Etc.

Etc.


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Inicialmente 10 Batstone y Tomi, por un lado, y Kletz, por otro, fijaban como «Frecuencia aceptable de un accidente mayor que afecta a la comu nidad»: 10-4 veces/año. Dichos autores daban adem ás unos v alores umbrales aceptables para las intensidades en destino ID, intentando conectar la indefinición incluida en el entrecomillado anterior: Tabla 9.9. Valores límite para aceptabilidad. Variables de aceptabilidad

Batstone/Tomi

∆P para viviendas: 7 KPa (rotura de cristales)

7 KPa

∆P para equipo de baja presión situado en la misma planta

14 KPa

Klett 5 KPa 21 KPa

qrad para viviendas

4,7 kW/m

qrad para tanques almacenamiento

37,8 kW/m2

38 kW/m2

qrad para áreas de pública concurrencia (carreteras, etc.)

—

12,5 kW/m2

2

—

En Gran Bretaña, el HSE (Health and Safety e xecutive) y el RSSG (Ro yal Society Study Group) propusieron 4 como límites: • Riesgo indi vidual (incluso compensado) intolerable: >10-3 v eces-año (referido a fallecimiento). • Ídem anterior pero tri vial y tolerable: <10-6 veces/año (general); <10-5 veces/año (casos especiales). • Zona intermedia: adopción de medidas para pre vención y/o mitig ación. El ACMH (Advisory Committee on Major Hazards) añade la consideración de riesgo colectivo ya en t érminos que anuncian el lle gar a expresarlos en términos de curvas F-N (para accidentes no nucleares):

N (víctimas/accidentes) > 10 > 10 500-1.000

F (veces/año) < 10–4 (deseable) < 2 x 10–4 (aceptable) < 10–3

Haddad 10 recogió y propuso límites basados en: • Comparación con riesgos preexistentes conocidos. • Consideración de voluntariedad o no en la asunción del riesgo.


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De tal manera propuso como aceptables los riesgos individuales: • Voluntarios: < 10-4 fallec./año • Involuntarios: < 10-6 –10-7 fallec./año El trabajo de Haddad 10, orientado a la planificación urbana, condujo a establecer una guía para la planificación territorial en el Estado de Nueva Gales del Sur (Australia) 42, que conviene comentar aquí de forma resumida porque es rica y completa. Después de una introducci ón (capítulo 1), la guía aborda la consideraci ón (capítulo 2) de unos criterios generales para análisis de riesgos: a) Los criterios de riesgo sugeridos son de naturaleza probabilística. b) Cualquier actividad tiene asociada un nivel de riesgo. c) La aceptabilidad de un ni vel de riesgo debe considerar v arios factores: • • • •

Seguridad (no único pero de importancia grande y creciente). Actitudes locales hacia el riesgo (percepción y aceptación). Actitudes condicionadas a las compensaciones. Hay áreas donde el riesgo es inaceptable cualquiera que sea la compensación.

d) La base para criterios de riesgo est á en el reconocimiento de que los individuos y la sociedad aceptan, en la vida diaria, riesgos voluntarios (por ejemplo: fumar, conducir coches, escalar, etc.). Otros riesgos son involuntarios pero ine vitables (por ejemplo: catástrofes naturales, algunas enfermedades, etc.). Ambos tipos pueden usarse como referencia. Por otro lado debe tenerse en cuenta la resistencia a asumir riesgo s involuntarios cuando la compensaci ón recae en otros miembros de la sociedad que aquellos que lo soportan. Los riesgos procedentes de las in stalaciones industriales suelen ser percibidos por los v ecinos como de este último tipo. e) Riesgos involuntarios deben ser inferiores a los v oluntarios y conocidos (tolerados). f) Se deben considerar riesgos individuales y colectivos. Los primeros porque afectan a los individuos; los segundos porque al aumentar N (número de víctimas) aumenta la gravedad en la percepción social. Continúa la guía (capítulo 3) estableciendo criterios cualitativos que pueden aplicarse a los resultados de los m étodos cualitativos y semicuantitativos. Son los siguientes: a) Todos los riesgos que puedan evitarse deben serlo. b) El riesgo de un peligro mayor debe reducirse siempre que sea posible. Ello puede incluir una localizaci ón alternati va. Incluye discernir todos


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los riesgos individuales que componen el del peligro mayor y la s consecuencias de todos los incidentes peligrosos. c) Las consecuencias de los e ventos peligrosos m ás probables deben quedar contenidos dentro de los l ímites de batería de la planta en cuesti ón. d) En los lug ares donde ya e xista algún riesgo importante, procedente de una planta erigida con anterioridad, no debe permitirse otro rie sgo que suponga un aumento significativo del primero. A la hora de abordar la consideraci ón de los criterios cuantitativos lo hace desde cinco puntos de vista: 1. 2. 3. 4. 5.

Niveles de riesgo individual letal. Niveles de riesgo individual de daños y heridas a personas. Riesgo de daños a bienes y de propagación de accidentes. Criterios de riesgo colectivo. Criterios para la evaluación de riesgo para el entorno biofísico.

Los riesgos individuales letales aceptables se establecen con referencia a que sean inferiores a la mayor ía de riesgos que sufre la comunidad objeto de análisis (tabla 1 de la guía), dando, como valor de referencia, 10-6 fallecimientos/persona año. Este valor se matiza después según la tabla 2 de la guía y 9.10 del texto presente. Los riesgos individuales de da ños personales aceptables se establecen en términos de parejas de valores del tipo severidad-probabilidad (dosis peligrosa según apartado 9.5 de este texto), que no deben excederse. Se han recogido en nuestra Tabla 9.11. Los riesgos a los bienes y de pr opagación de accidentes se recogen en un solo apartado y se reflejan aquí en la Tabla 9.12. En la guía se razonan los criterios elegidos. Tabla 9.10. Niveles sugeridos en la guía 42 para riesgo individual letal aceptable según los usos del territorio. Uso del territorio Hospitales, escuelas, guarderías, residencias para ancianos

Riesgo individual: víctimas/persona año ≤ 0,5 × 10-6

Áreas residenciales, hoteles, moteles, instalaciones turísticas

≤ 1 × 10-6

Centros comerciales, oficinas, centros de diversiones, restaurantes

≤ 5 × 10-6

Complejos deportivos y espacios abiertos para actividades

≤ 10 × 10-6

Zonas industriales

≤ 50 × 10-6 = 0,5 × 10-4 + contención dentro de los límites de batería de cada planta fuente de riesgo


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Tabla 9.11. Parejas de valores dosis/probabilidad para daños personales no letales que no deben excederse según la guía 42. Efecto

Variable

Dosis (ID) Que dañe seriamente a individuos sensibles. Que cause irritaciones u otras respuestas agudas a individuos sensibles

Probabilidad (PFD) (veces/año) ≤ 10 x 10-6

Toxicidad (periodo relativamente corto)

Concentración

Radiación térmica

Flujo térmico

≤ 4,7 Kw/m2

≤ 50 x 10-6

Onda explosiva

Sobrepresión

≤ 7 KPa

≤ 50 x 10-6

≤ 50 x 10-6

Tabla 9.12. Parejas de valores dosis/probabilidad que no deben excederse para daños a la propiedad y para evitar propagación de accidentes 42. Efecto

Variable

Radiación térmica

Dosis (ID)

Probabilidad (PFD) (veces/año)

≤ 14 Kw/m2 ≤ 23 Kw/m2

≤ 50 × 10-6 ≤ 50 × 10-6

≤ 14 KPa ≤ 14 KPa

≤ 50 × 10-6 ≤ 50 × 10-6

Flujo térmico

* Daños a la propiedad * Propagación a otras instalaciones Onda explosiva

Sobrepresión

* Daños a la propiedad * Propagación a otras instalaciones

La consideración, por la guía 42, de los riesgos colectivos es más complicada y menos n ítida que las anteriores. Recomienda la elaboraci ón y empleo de curvas F-N e incluye las de nuestra Figura 9.5 como muestra de los criterios empleados por «algunas autoridades para deducir criterios de aceptabilidad relativos al riesgo colecti vo». No se pronuncia por ningunas rectas F-N en concreto, aduciendo la necesidad de m ás investigación antes de hacerlo, la complejidad de tal aproximaci ón y la necesidad de reflejar diferencias entre distintas sociedades y culturas. Pasa después a considerar los riesgos para el entorno biof ísico. Explica las dificultades para establecer criterios concretos y da las orientaciones siguientes: a) En la cercan ía de áreas medioambientalmente sensibles no deben ubicarse plantas industriales cuyas emisiones ( ID) produzcan una amenaza


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Figura 9.5. Comparación de criterios y objetivos de varias fuentes 42.

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para la viabilidad a largo plazo del ecosistema o de especies cualesquiera incluidas en el mismo. b) Mismo anterior cuando la probabilidad de da ño ( PFD) aportada por la instalación sea superior a las e xistentes por otros motivos (p. ej.: incendio, sequía, etc.). La guía proporciona despu és unas notas complementarias para orientar la implementación de los criterios: a) Los criterios de riesgo letal indi vidual y de riesgo colecti vo deben incluir todos los componentes de riesgo: incendio, explosión y toxicidad. Está proponiendo los que aqu í hemos considerado como riesgo indi vidual combinado (apartado 9.3, ecuación (106)) y como riesgo colecti vo combinado (apartado 9.4, ecuación (113)). b) Al establecer los criterios no deben perderse de vista las li mitaciones e incertidumbre de los m étodos para identif icación y e valuación de riesgos. Ello conduce a la conveniencia de adoptar, en caso de duda, suposiciones conservadoras. c) La aplicaci ón local de los v alores dados anteriormente debe tener en cuenta las condiciones y circunstancias locales. d) Dada la naturaleza probabil ística del proceso de e valuación hay que tener cuidado, cuando no se cumplan los umbrales (de intentar una apreciación más afinada, añadimos). En tales casos, de excederse los umbrales, debe interpretarse como: • Incompatibilidad entre el proyecto y el entorno, y añadimos nosotros: • Necesidad de medidas que disminuyan el riesgo en su probabilida d y/o severidad. • Necesidad de estudios más profundos y/o detallados y/o cuantitativos. e) El criterio de 50 × 10-6, establecido para zonas industriales pueden excederse en instalaciones en que la presencia humana sea solamente ocasional. (Véase la consideración de presencia FPp en nuestros apartado 5.3, ecuación (32) y 5.8, ecuaciones (36), (36a) y texto conexo). f) Consideración de la diferencia entre situaciones pree xistentes y nuevas. Los criterios, antes resumidos, de la guía 42 son para situaciones nuevas. Aunque las pree xistentes deberían cumplirlos tambi én ello es, a veces, imposible. Por ello da unas orientaciones suplementarias para e stas últimas: • En principio, los umbrales de aceptabilidad dados en la gu ía son para propuestas nuevas de industria (proyectos) y de usos en el terr eno circundante. • El criterio, para zonas residenciales, de 1 × 10-6 es aplicable para que no se intensifique la utilización residencial de la zona.


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• Cuando el riesgo individual letal exceda de 10 × 10-6 deben definirse y establecerse medidas de seguridad organizativas, operativas (y físicas, agregamos) que reduzcan el ni vel citado. Ejemplos de tales medi das, añadimos, pueden ser: DCI y DCE acti va y pasiva, intensificación de controles e inspecciones, mantenimiento preventivo intensificado, etc. • La intensificación de actividades arriesgadas en un complejo e xistente: sólo si se e xcede el l ímite 1 × 10-6 para el riesgo que se pretende añadir y analizando los efectos acumulati vos de dicha adici ón en el conjunto del complejo. • Se deben establecer planes de emer gencia, que teng an en cuenta l as contingencias posibles, haciendo énfasis particular en el área de riesgo igual a 1 × 10-6. Nos queda hacer referencia a los l ímites establecidos en Holanda dentro de los que se basan en riesgos individuales y colectivos. Son: a) Riesgo individual letal simple (víctimas/persona año): ≤ 10-8 10-8 a 10-6 ≥ 10-6

Aceptable Reducción deseable Inaceptable

b) Riesgo individual letal combinado (víctimas/persona año) ≥ 10-5

Inaceptable

c) Riesgo colectivo: véanse rectas I y J en la Figura 9.5 (F-N): Sobre recta I: Entre rectas I y J: Bajo recta J:

Inaceptable Reucción deseable Aceptable

Para terminar cabe citar los umbrales de aceptabilidad en t érminos de otros índices de riesgo (apartado 9.5): FAR (ec. 115 y 116) ≥ valores en Tabla 9.6

(129)

PHI (ec. 117) > 10.000

(130)

Dosis peligrosas: los criterios mencionados en España, de Kletz, Batstone y Tomi, Tabla 9.11 y Tabla 9.12, tienen esta forma de expresión que corresponde a v alores m áximos de intensidad de los efectos en el destino ( ID)MAX, según nuestra nomenclatura.


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Criterios para elegir métodos para identificación y evaluación de riesgos

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En el apartado 5.2 se han visto las obligaciones legales relativas a los métodos para el análisis y la evaluación de los riesgos. En resumen son: a) Análisis funcional de operabilidad (AFO/HAZOP): instalaciones y establecimientos considerados en el Reglamento (RD 1254/1999 + 948/2005) para medidas de control de los riesgos inherentes a los acciden tes graves en los que interv engan sustancias peligrosas. F ormando parte de la IB A que deben presentar. b) Análisis cuantitativo de riesgo (ACR/HAZAN). Evaluación cuantitativa de riesgo. Cuando la solicite, en casos excepcionales y con razonamiento justificante, la autoridad competente. Vamos ahora a superar estos requerimientos legales, que suponemos a cumplir en cualquier caso, y a estudiar criterios de elección basados en: a) b) c) d)

Casuística industrial. Características de los métodos. Viabilidad de aplicar los métodos a los casos concretos. Economía de medios y esfuerzos.

Las guías técnicas de referencias 2, 3 y 4 contienen tablas relativas a la selección de métodos en función de diferentes v ariables. Las más importantes son: a) Cantidades de materias peligrosas en almacenamiento y manipulac ión: determinan la inclusión de una instalación en el artículo 5, el artículo 6, o en ninguno, del Reglamento con los requerimientos de estudios mencionados al principio del capítulo presente, como obligaciones legales.


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b) Factor de vulnerabilidad (según partado 9.1): b1) < 10 (poca): no se requiere estudio importante. Quizás alguno cualitativo o semicuantitativo sencillo. b2) 10-30 (mediana): es conveniente un estudio de mejoras. P ara e llo hace f alta un estudio cualitati vo para identif icación de riesgo s y consecuencias, así como un estudio semicuantitati vo que pong a de manifiesto los aspectos importantes a mejorar . Asumidas las mej oras conviene revaluar riesgos/consecuencias según el estudio se micuantitativo para ver el resultado de las mejoras. b3) ≥ 30 (mucha): es necesario un estudio importante de mejoras importantes. Para ello hace falta un estudio cualitativo para identificar riesgos y consecuencias. El estudio semicuantitati vo pondrá de mani fiesto qué riesgos/consecuencias son importantes y cuáles, de importancia menor, pueden ser objeto de dictámenes (para mejoras ) en esta etapa. Los jue gos riesgos/consecuencias ele gidos como i mportantes serán objeto de estudio cuantitati vo, si ello es viabl e, así como de estudio de riesgos para el entorno. De tales estudios resultarán datos que se compararán con los criterios de aceptabilidad (apartado 9.7) de tal comparación saldrán los estudios de mejoras para las parejas riesgos/consecuencias que deben ser objeto de aquellas. Asumidas las mejoras se deben ree valuar las parejas riesgos/consecuencias afectadas para confirmar los resultados de las primeras. c) Distancia correspondiente al umbral de letalidad 1% (UL 1%): c1) No se detecta: como b1). c2) Dentro de los límites de batería de la planta: como b2). c3) Fuera de los límites de batería de la planta: como b3). d) Condiciones de almacenamiento y proceso: d1) Poco severas (almacenamiento a temperatura inferior a la de ebullición; proceso a P < 50 bar manométricos, t < 250 °C. y sin reacciones exotérmicas): como b1). d2) Severas (almacenamiento a temperatura ≥ temperatura de ebullición + 10 °C; proceso a P ≥ 50 bar manométricos; o 250 °C; o con reacciones exotérmicas): como b2). d3) Muy severas (proceso a P ≥ 50 bar manométricos y t ≥ 250 °C, o reacciones exotérmicas): como b3). La Figura 10.1 sirv e para ilustrar la elección de métodos y la secuencia de identificación, evaluación, enjuiciamiento, mejoras y reevaluación.


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CRITERIOS PARA ELEGIR MÉTODOS PARA IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE RIESGOS

Figura 10.1. Secuencia para el análisis (identificación y evaluación) de riesgos.

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Entre las mejoras que pueden introducirse cabe citar las siguientes: — Mejoras en el proceso: véase Capítulo 13. Objeti vo: disminuir riesgos (probabilidad y severidad). — Mejoras en el equipo: la tercera parte de este texto está dedicada a ello. Objetivo: disminuir riesgos (probabilidad y severidad). — Mejoras en prevención y entrenamiento del personal: disminuye la frecuencia de errores humanos en la operación y el mantenimiento d e la planta. Objetivos: disminuir probabilidades de fallos. — Mejoras en defensa activa contra incendio y explosión: Capítulos 15, 16 y 18. Objetivos: disminuir severidad, limitar extensión. — Mejoras en defensa pasiva: Capítulos 12, 14 y 17. Objetivos: limitar extensión; disminuir intensidad y severidad. — Planes de emer gencia interior y e xterior. Objetivos: mitigación (disminución de la severidad). — Aseguramiento de personas, bienes y entorno. Objeti vos: mitigación económica de daños.


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21 Pilz, V.: Fault tree analysis: how useful? Hydroc. Proc 59 (5) págs. 275-283 (mayo 1980). 22 Journ. Loss. Prev. in Chem. Ind. Vol, 5 n.° 5. 1992. 23 Goyal, K.: FMEA, the alternati ve process hazard method. Hydroc. Pr oc. Mayo 1993 p. 95. 24 INSHT, Metodología simplificada para la e valuación del riesgo por e xposición a agentes químicos peligrosos. Metodologías simplificadas para la evaluación de riesgos derivados de agentes químicos. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Febrero de 2004. 24a INSHT, Metodología simplificada para la e valuación del riesgo de accidente, incendio o explosión debido a la presencia de agentes químicos peligrosos. Metodologías simplificadas para la evaluación de riesgos derivados de agentes químicos. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Febrero de 2004. 24b Índices de riesgo de procesos químicos: guía de autoevaluación. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. 25 SIA: Evaluación del riesgo de incendio: método de cálculo. CEPREVEN DT-15. Madrid. Sin fecha. 26 Du Pont safety and f ire protection guidelines. Du Pont de Nemours Wilmington. 1980. 27 Fire & explosion index: hazard classification guide. The Dow Chemical Company. Midland, Mich 60. Edición mayo 1987. 28 Gowland, R.: Putting numbers on inherent safety . Chem. Eng. Marzo 1996 p. 82. 29 Manual del método de los índices de Mond (1985); Rapid hazar d assessment using the Mond Index. Curso del ICHE (GB) Harrogate 1983. The Mond index 20 edición (1995). Ed: ICI, Explosion hazards section. Technical Dept.. Winnington. Northwichshire, Chesire (G.B.). 30 Manual del método de UCSIP: no localizado. 31 Directorio de softw are para la industria química. Ing. Quim. Julio-Agosto 1996 p. 126. 32 Prugh, R.W. Quantify BLEVE hazards. Chem. Eng. Progr. Febrero 1991 p. 66. 33 García Jiménez, L.: La disponibilidad como objetivo. Ing. Quim. Enero 1996 p. 189. 34 Procedencia desconocida. 35 Lees, F.P.: Loss prevention in the process industries. (2 vols). Ed. Butterworth. Londres 1986. 36 Kletz, T. A.: Notes on the identif ication and assessment of ha zards. I. Chem. E. (GB) 1986. 37 Rasmussen, N.C.: Reactor safety study . An assessment of accide nt risks in U.S. commercial nuclear po wer plants. Denominado Rasmussen report en la literatura técnica: Atomic energy comission Washington 1975. 38 Casals, J. et al: Análisis del riesgo en instalaciones industriales. Ediciones UPC. Barcelona 1996. — Gobierno de Nue va Gales del Sur (Australia): Hazardous industry planning advisory papers (HIP APs). Dirección: The Information Branch. Departa ment of plannig. GPO Box 3927 Sydney N.S.W. 2001 (Australia): 39 HIPAP No. 1: Industry emergency planning guidelines. 1988. 40 HIPAP No. 2: Fire safety study guidelines. 1989. 41 HIPAP No. 3: Risk assessment. Environmental risk impact assesment guidelines. 1991.


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BIBLIOGRAFÍA

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42 HIPAP No. 4: Risk criteria for land use safety planning. 1990. 43 HIPAP No. 5: Hazard audit guidelines. 1991. 44 HIPAP No. 6: Guidelines for hazard analysis. 1992. 45 HIPAP No. 7: Construction safety study guideline. 1992. 46 HIPAP No. 8: HAZOP guidelines. 1995. 47 HIPAP No. 9: Safety management. Guidelines for the development of safety management guidelines. 1995. 48 Varias publicaciones sobre seguridad: The Dow Chemical Co. Midland. Direccion: the Do w Chem. Co. Corporate safety , loss pre ventions and securit y. 2030. Do w Center. Midland U.S.A. 49 AICHE: Guidelines for tec hnical management of c hemical process safety. CCPS. N. York 1989. 50 Kletz, T.A.: An engineer´s view of human error. I. Chem. E (GB) 1991. 51 Kletz, T.A.: Specifying and designing protecti ve systems. Loss Prev. 6.15 (1972). 52 Kletz, T.A.: Hazop and hazan. Inst. Chem. Eng (GB) 1986. 53 Erasmo, D. (de Rotterdam): Elogio de la locura, col. Austral n.o 1179 Espasa-Calpe. Madrid. 54 Ramirez Cavassa, C.: Seguridad industrial. Un enfoque inte gral. Ed. Limusa (México) 1996. 55 AICHE Guidelines for chemical process risk analysis. N. York 1989. 56 Cremer & Warner.: Risk analysis of six potentially hazardous objects in the Rijnmond area: a pilot study report to Rijnmond Public Authority. 1979. 57 Green, A. E. y Bourner, A.J.: Reliability technology. Wiley Ed. Chichester 1972. 58 Mosleh, A.: Procedures for treating common cause f ailures in s afety and reability. US Nuclear regulatory Commision, NUREG/CR-4780 Washington 1988. 59 Methods for the calculation of the ph ysical effects of the e scape of dangerous liquids and gases. TNO yellow book 1979. Ministerio Holandés de Asuntos Sociales. 60 Lessons in Safety Mana gement learned fr om «Piper-alpha» disaste r. Ed. MOBIL OIL CORP. Fairfax Va. Vídeo de 84 min. 61 El día que el cielo se incendió. Ed.: Skandia Intl. Insurance Corp. Vídeo de 23 min. 62 Perry, R.H. y Green D.W.: Perry's chemical engineer's handbook 7.a edición (en inglés). McGraw-Hill. N. York 1997. 63 Ministerio de la Presidencia de España, Real Decreto 886/1988 Reglamento de prevención de accidentes mayores de 15 de julio. 64 Ministerio de la Presidencia de España, Real Decreto 1254/1999 Medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes gra ves en los que intervengan sustancias peligrosas de 16 de julio. 65 Ministerio de la Presidencia de España, Real Decreto 948/2005 Medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes gra ves en los que in tervengan sustancias peligrosas de 29 de julio. 66 Ministerio del Interior de España, Real Decreto 1196/2003 Directriz básica de protección civil para el control y planif icación ante el riesgo de accidentes gra ves en los que intervienen sustancias peligrosas de 19 de septiembre. 67 TNO, Methods for the determination of possible dama ge. The Green Book , CPR 16E. Data of the royal library. The Hague. The Netherlands, 1989. 68 Santamaría, J.M. y Braña, P. A. Análisis y reducción de riesgos en la industria química. Editorial Fundación MAPFRE, 2.a edición. Madrid, 1998.


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Tercera parte: SEGURIDAD Y DISEÑO


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Introducción

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Anteriormente se ha destacado la importancia que tienen las con sideraciones de se guridad en el diseño de plantas químicas y petroleras. Ahora, solamente vamos a añadir algunos detalles. Sin que quepa establecer el criterio uniforme, se puede citar 1 la existencia de estudios estadísticos que indican la participación importante de las inversiones de seguridad con respecto a la inversión total: — Edificios e instalaciones industriales normales: 2-5%. — Aeronaves, instalaciones químicas y nucleares: 30-40%. Todas las acciones dirigidas a dotar a la industria de sistemas preventivos, al igual que aquellas que tienen como objeti vo la actuación ant e el siniestro, deben estar encuadradas dentro de unos límites razonables, que combinen la seguridad con la inversión requerida para conseguirla 2. Si se procede a representar gráf icamente la relación e xistente entre seguridad e inversión, se obtendrá una curva como la de la Figura 11.1. Como se puede apreciar, esta curva es asintótica a la recta que representa el 100% de se guridad y es una forma de lo que se denomina «le y de los rendimientos decrecientes» (parte superior de una curva «S» de Gompertz). El punto óptimo de seguridad P será aquel en el que para una inversión «x» se obtenga un «y%» de seguridad. La f ijación de este punto estará condicionada por parámetros ta les como datos estadísticos, estudio de la probabilidad del incidente y análisis de la evolución del mismo. No es aconsejable intentar aumentar la se guridad por encima de este punto, ya que supondría una in versión desproporcionada para un p equeño incremento de aquélla, debido al carácter asintótico de la gráf ica. En otros términos:


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Figura 11.1. Curva de rendimientos decrecientes.

@—∆∆ #

o x x→o y →

(1)

Conviene resaltar aquí también los caracteres pre ventivo y corr egible que tiene el diseño. Por otro lado, en el campo de las actitudes, es oportuno mencionar la alerta que debe mantener el diseñador en el sentido d e la le y de Murphy: «Si algo puede ir mal, irá mal.» que, no obstante su enunciado jocoso, es bastante cierta (o al me nos muy probable). Ante la ley de Murphy caben dos actitudes: a) Fatalista (incorrecta): «Si todo ha de ir mal, ¡qué le vamos a hacer!». b) Contestación (correcta) de Beethoven: «Agarraré al destino por el cuello y no me podrá del todo». Cabe considerar aquí algunas líneas generales relati vas a diseñ os seguros: Sistemas para prevención de accidentes Sistemas que permitan asegurar la seguridad en el diseño: • Distancias entre fuentes de peligro y disposición de las mismas. • Normas reconocidas de diseño, por ejemplo: códigos de construcción de equipos, etc. • Descargas de elementos de protección o venteos a antorcha.


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INTRODUCCIÓN

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• Sistemas para bloqueo y parada de emergencia • Redundancias: en control de procesos, dobles cierres en bombas, etc. • Suministros y elementos de equipo vitales doblados, etc. Dispositivos/equipo de aviso/seguridad: alarmas, disparos, tanques de descarga, etc. Sistemas para mitigación de accidentes Para la detección temprana: detectores de gases/humos/radiación, pinturas especiales (pinturas que varían de color por ser sensibles a la temperatura o a diferentes productos químicos, denunciando así fugas muy pequeñas desde su inicio) rondas de vigilancia de operadores, sistemas audiovisuales de su pervisión, etc. Sistemas para mitigación: • Las protecciones pasivas, que por el mero hecho de existir, constituyen un factor de reducción de la magnitud de las consecuencias. Es el caso de cubetos de retención, pavimentación, pendientes, drenajes a cubetos de dilución o neutralización, etc. • Las protecciones activas constituyen elementos de se guridad que, en situaciones determinadas, son activados automáticamente o manualme nte. Se incluyen aquí las válvulas de seccionamiento, cortinas de agu a para abatir vapores y diluirlos, pulverizadores, red contra incendios, etc. Otro aspecto importante, a efectos de seguridad, es el paso desde el diseño formal (diagramas P&I, especificaciones, etc.) hasta la planta fu ncionando. El libro de referencia 3 es muy interesante a este respecto. Deben citarse aquí las dificultades añadidas cuando el diseño se refiere a la modificación (por ampliación, mejora o eliminación de cuellos de botella) de plantas ya e xistentes. En casos tales, la alerta debe ser máxima y el conocimiento (de los procesos, de la instrumentación, del equipo y de la intención del diseñador original) muy profundo 4. Véanse también las páginas 26-6 a 26-8 y 26-8 a 26-26 de 134. Sobre materias y condiciones peligrosas: consultar páginas 26-49 a 26-51 en 134. Finalmente, debe conocerse y aplicarse el progreso constante de la Ingeniería de diseño 5 y 6.

11.1. CONSIDERACIONES INICIALES PREVIAS AL DISEÑO Al abordar el diseño de una planta o proceso nue vos, es conveniente tener en cuenta lo siguiente 7:


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1. Propiedades físicas y químicas. Datos de todos los productos que intervienen en el diseño. 2. Velocidades de reacción y cargas energéticas sectorizadas. 3. Compatibilidad de pr oductos. Sirve para establecer las tolerancias de corrosión, y los peligros de derrame o mezcla accidental. 4. Toxicidad. Indica la necesidad de equipos especiales para la protección personal. así como diseño y equipo especialmente estancos. 5. Riesgos de e xplosión. Pueden determinar la necesidad de atmósfera inerte. 6. Fiabilidad de los servicios . Ayudan a diseñar las necesidades de calefacción o refrigeración en el caso de fallos del suministro eléctrico. 7. Instrumentos. Consideraciones en cuanto a un diseño libre de fallos para diversas averías en los servicios, así como las redundancias necesarias en detección, alarmas y controles críticos. 8. Materiales de construcción. Dando tolerancias de corrosión cuando sea el caso. 9. Presión de la red de agua. Hay que contar con las posibles necesidades de agua durante la extinción de incendios. 10. Temperaturas. Se deben establecer tolerancias para las condiciones de sobrecalentamiento durante los incendios y para los riesgos de personal. 11. Potencial humano. Se deben considerar las protecciones mediante procesos automatizados que e xijan un empleo reducido de mano de ob ra. 12. Inversión. Los gastos en seguridad deben equilibrar también la pérdida de producción durante los accidentes y explosiones. 13. Relación con otras unidades. La importancia de la continuidad de producción, durante los accidentes y explosiones, cuando los productos de una unidad alimenten otra u otras. 14. Situación de las instalaciones . Se deben considerar los riesgos de la proximidad. Sobre la re visión de pro yectos y auditorías con viene consultar las páginas 26-21 a 26-25 en 134. Aunque en su momento se v erá el asunto con más detalle, conviene aquí mencionar las fuentes de errores más frecuentes en el desarroll o de proyectos que generan riesgos. Se pueden resumir según el esquema recogido en la Figura 11.2.


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INTRODUCCIÓN

Figura 11.2. Fuentes de riesgo en proyectos.

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Seguridad, emplazamiento y distribución de planta

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La idea básica de este capítulo es la siguiente: la distancia es un medio de protección pasiva muy importante. Entendemos por distancia la separación: • • • •

Entre elementos de equipo. Entre fuentes de peligro y elementos humanos (población,operarios, etc). Entre fuentes de peligro y propiedades ajenas a las que afecta. Preventivamente: a que se den en un mismo punto las condiciones para la iniciación de un accidente (por ejemplo: mezcla inflamable + fue nte de ignición). • Mitigando la propagación de los efectos de un accidente (ejemplos: la extensión de un incendio, los daños de una onda expansiva de explosión, etc).

En su momento, apartado 17.1, se verá una consideración más detallada de la distancia como medio de protección pasi va ante incendios, explosiones y emisiones. Existe otro aspecto a considerar junto a la distancia, y son los efectos del viento sobre la transmisión de circunstancias iniciadoras o de los efectos de un siniestro. Recordemos el contenido de la Figura 12.1. Ejemplos: • Deberá disponerse lejos y a barlovento (en relación con los vientos dominantes) una fuente de ignición (fue go abierto, antorcha, horno, etc.) con respecto a un punto de emisión posible. • Una zona poblada debería estar lejos y a barlovento de una planta. Cabe hacer las consideraciones siguientes 7: Selección del emplazamiento. Un emplazamiento ideal para una f actoría química o petroquímica, es aquel que es llano (pero no sujeto a inundaciones);


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Figura 12.1. Situaciones respecto al viento.

separado de las grandes concentraciones de población; libre de problemas de tráfico en su entrada principal; y suf icientemente cerca de par ques de bomberos, hospitales y fuentes de agua. En la referencia 94 se incluyen v arias indicaciones bibliográf icas sobre la distribución en planta que son valiosas. Finalmente cabe hacer aquí una consideración que se ref iere a la evolución histórica de la situación del emplazamiento de las plantas de p roceso y que afecta a la planificación urbana. Cuando se ha determinado inicialmente la localización de plantas o polígonos industriales se suele haber b uscado emplazamientos alejados de zonas urbanas habitadas. Con ello se ha pre visto una protección pasi va por distancias. Durante los decenios siguientes a la construcción de la planta o polígonos se han desarrollado núcleos urbanos en los alrededores de ésos. En parte se debe a la apetencia del personal, que trabaja en los mismos, de vivir cerca de sus puestos de trabajo. Por otra parte la planif icación y autorizac iones urbanistas no han hecho reserv a de las zonas clasif icadas como de uso indu strial alrededor de plantas o polígonos. Éstas habrían salv aguardado la prot ección pasiva inicial. Pasados los años los v ecinos empiezan a protestar por las servi dumbres y riesgos que impone la cercanía a la zona industrial. Así se genera una tensión industria/vecindario que es indeseable y que se podría haber e vitado mediante la reserva mencionada antes. Los apartado 17.1 y 18.1 amplían lo contenido en el capítulo presente.


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SEGURIDAD, EMPLAZAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE PLANTA

Disposición de la planta y de sus elementos 1. Unidades de proceso de la planta

Consideraciones de seguridad (7 y otras) Separación entre ellas, distancias a tanques y zonas de almacenamiento, etc. A sotavento y por encima de las fuentes de ignición o concentraciones humanas.

2. Edificios de la Administración Situación periférica, separación de las áreas peligrosas a barloveno y Mantenimiento de las zonas de tanques y almacenamiento. 3. Calderas, hornos y antorchas

A barlovento de las áreas de almacenamiento y separadas de las zonas peligrosas. A barlovento de puntos de emisión (venteos, etc.).

4. Torres de refrigeración

A sotavento de las poblaciones y fuentes de ignición.

5. Zonas de almacenamiento de productos tóxicos, peligrosos o inflamables: véanse páginas 26-43 a 26-49 de 134

Separación entre tanques, dimensionado adecuado de cubetos y diques, aislamiento de las zonas peligrosas y de las concentraciones de personal.

6. Tanques horizontales cilíndricos para almacenamiento (especialmente de gases licuados)

Cuando se produce una explosión catastrófica en este tipo de tanques es frecuente que los fondos de los mismos (con o sin parte de la envolvente) salgan proyectados violentamente en dirección axial y sentidos opuestos. Por ello al disponer la ubicación de tales tanques, debe dejarse salidas libres (ausencia de equipo crítico, incluso de otros tanques, que pueda ser dañado en tales eventos) a los citados proyectiles. Otra medida protectora puede ser la disposición de muros con resistencia suficiente.

7. Tratamiento de efluentes

Situación periférica a sotavento de personas y fuentes de ignición.

8. Carreteras, calles y caminos interiores

Anchas, con buenos desagües, con dos caminos de entrada y acceso a cada uno de los cuatro costados de las unidades.

9. Soportes de tuberías

Sujeción mediante abrazaderas. Para agua de incendio, agua de refrigeración, de alimentación a las calderas y vapor con control de la corrosión, y adecuado espacio libre sobre las carreteras evitando penetrar en las áreas de los cubetos.

10. Líneas de energía eléctrica

Instalación bajo tierra, si es posible, para usos críticos. Separada de las estructuras elevadas (que podrían caer sobre los cables) y evitando pasar sobre las unidades críticas.

11. Mecanismos de control eléctrico

A barlovento de las fuentes de ignición (hornos y otros).

12. Salas de control

Localizadas sobre la periferia de cada unidad con puertas de salida y entrada a la unidad, aisladas de los reactores y situadas a barlovento. Protegidas contra explosiones. (Continúa)


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Disposición de la planta y de sus elementos 13. Hidrantes contra incendios; parques de bomberos de la empresa; mangueras de seguridad, etc. 14. Plataformas elevadas

Consideraciones de seguridad (7 y otras) Cercanos, pero no demasiado, de las áreas peligrosas. Sin obstrucciones y con un buen camino de retirada. Plataformas permanentes en todos los lugares que lo requiera la operación y si es posible con dos rutas de descenso (escape) que desemboquen en sitio seguro.


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Seguridad en el diseño de proceso

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El diseño de proceso 8, en grandes líneas, integra los elementos siguientes: • • • •

Diagrama de bloques de proceso. Balances de materia. Datos de equilibrio. Termodinámica de procesos. (caudal = k

fuerza impulsora ) resistencia

(2)

• Cinética de procesos (v elocidad = f (K, temperatura y concentra ciones). • Diseño de aparatos para operaciones básicas. • Diseño de aparatos para reacción química (reactores). Dando lugar a: • Descripción de proceso (libros de proceso). • Diagramas de proceso, tuberías e instrumentos (P&I). • Hojas de especificación para bienes de equipo incluyendo los datos y croquis necesarios. Es fácil comprender que aquí se encuentra el núcleo ingenieril del desarrollo de un proyecto, y que las consideraciones y decisiones relativas a la seguridad que se hagan vayan a trascender a las etapas siguientes del propio proyecto así como a la operación y mantenimiento se guros de la planta re sultante del mismo. Conviene volver a citar el libro de referencia 3 cuya presentación dice: «Cómo puentear el salto del conocimiento entre la oficina de diseño y la planta. Incluye secciones sobre modificaciones en planta».


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Las herramientas con que cuenta el ingeniero de proceso han e volucionado mucho en los últimos decenios. Cabe resumir tal e volución como muestra la Figura 13.1. Una característica muy interesante de las herramientas modernas (simulación y CAD) es que permiten e xplorar, en tiempo y esfuerzo razon ables, el comportamiento del proceso y del equipo en condiciones que sean de emergencia, o sea, fuera de las condiciones operativas normales de diseño. Volvamos a citar aquí (véase la Tabla 13.1) los programas de ordenador relacionados con la seguridad 10: Una referencia general a normas y códigos por el diseño de proc eso, en sí mismo y con relación a la seguridad, son los documentos NFPA 14 y API 15. Para el caso concreto, e importante, de instalaciones dedicadas a g ases licuados del petróleo, es interesante el libro de referencia 16. También debe hacerse referencia aquí a los diferentes Reglamentos españoles que pueden influir en el diseño de proceso; 31, 32, 51, 55, 56, 57 y 73. Entre los mismos tienen relevancia especial las instrucciones técnicas co mplementarias (ITC) MIE-IP-01 «Refinerías» y MIE-AP-6 «Ref inerías de petróleo y plantas petroquímicas». Cabe destacar que en España se encuentran vigentes dos Re glamentos de Aparatos a Presión. En la actualidad, el de mayor ámbito de apli cación es el

Figura 13.1. Evolución de la Ingeniería química de procesos en los últimos decenios.


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SEGURIDAD EN EL DISEÑO DE PROCESO

Tabla 13.1. Informática para el diseño de seguridad 10. Compañía

Localización


1. SEGURIDAD 1.1 Informes de riesgos PRIMATECH

USA

M&H Enterprises

USA

AEA Technology

UK

AEA Technology

UK

JBF ASSOCIATES INC

USA

DNV TECHNICAL

UK

PHAWORKS. Preparación de análisis de riesgos de procesos (PHA), usando la técnica HAZOP, preparación de informes WinPSM. Sistema de gestión de documentación de se guridad. Controla P&ID, estudios de se guridad y v enteos. Modif icaciones para el diseño. Fault Tree Manager. Sistema para análisis de árboles de riesgos. Puede cubrir hasta 10.000 eventos y veinte entradas por evento. Data Base Manager . Base de datos para almacenamiento y análisis de la f iabilidad de los componentes y sistemas de instalaciones. PHA LEADER. Preparación y documentación de análisis de riesgos de procesos, PHA, y de riesgos y operatividad. SAFETY. Cálculo de riesgos. QRA en plantas químicas y petroquímicas. Incluye modelos matemáticos. Considera la población próxima. DDM-HAZOP. Facilita la preparación de informes de riesgos y operabilidad. F acilidad para preparación de informes.

DYADEM INTERNATIONAL LTD

Canadá

SEGUCONSULT SA

España

TECSA IBÉRICA SL

España

1.2 Control de riesgos COMLINE LTD

UK

DNV TECHNICAL

UK

DNV TECHNICAL

UK


USA


USA

Sistema Precio operativo orientativo

Windows

3.000 $

Windows

2.500 $

Windows

3.000 $

Windows

2.500 $

Windows

2.000 $

Windows

3.000 $

Windows

2.000 $

DOS/ HAZOP-PC/S. Realización y gestión de riesWindows gos HAZOP. IPERSAF. Evaluación de riesgos para seguri- Windows dad y salud en el trabajo, según el INSHT.

800 €

PIPE LINE RISK CONTR OLLER. Analiza las consecuencias de posibles f allos y los costos relati vos de las posibles medidas de prevención. FLACS. Calcula los efectos de explosiones de gas sobre módulos de plataformas offshore. CHAOS. Calcula los efectos de fue gos y e xplosiones de g as sobre las estructuras de plataformas of fshore. Importa datos de las estructuras de CAD. SuperChems. Simula la evolución en el tiempo de v arios tipos de accidentes y su efecto sobre el entorno. FaultrEASE. Programa para preparación de árboles de fallos.

1.000 €

Windows

7.000 $

MAC/ Windows MAC/ Windows

2.000 $

DOS/ Windows

5.000 $

MAC/ Windows

500 $

2.500 $

(Continúa)


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Tabla 13.1. (Continuación). Compañía

Sistema Precio operativo orientativo

Localización



USA

SEGURCONSULT

España

DOS/ Windows DOS/ Windows

HASKONING SA

España

IBERSAIC SA

España

BRAIN

España

ADL-TRS. Facilita la e valuación de riesgos en el transporte. ELCANOH-PC/SC. Gestión de transportes de mercancías peligrosas por carretera para miles de productos del ADR/TPC. ROSETTA. Gestión de datos de seguridad de productos químicos en varios idiomas. SAEQUIM. Sistema de apoyo para emergencias químicas. Sustancias, medios de actuación, personal, teléfonos, planes de emer gencia. LINCE. Simulación de accidentes, gestión de emergencias.

DOS/ Windows

12.500 €

MRP. Cálculo de la f iabilidad de sistemas mecánicos, incluyendo instrumentos, bombas, compresores, juntas y motores. FME. Análisis de modos de f allos para diferentes escenarios. SRP. Análisis de redundancia de sistemas en instalaciones industriales. SAFIRE. Cálculo de la e volución en el tiempo de la temperatura y la presión en un recipiente en el que tiene lug ar una reacción descontrolada.

DOS/ Windows

6.000 $

DOS/ Windows DOS/ Windows MAC/ Windows

2.000 $

10.3 Análisis de fiabilidad POWERTRONICS SYSTEMS INC. POWERTRONICS SYSTEMS INC. POWERTRONICS SYSTEMS INC. AIChE

USA USA USA USA

12.000 $ 1.200 €

Windows Windows

2.000 $ 8.500 $

que corresponde al del RD 1244/1979, modificado por los RD 507/1982 y RD 1504/1990. No obstante e xiste un Reglamento más reciente, concretamente el que recoge el RD 769/1999, que deroga parcialmente los anteriores en todo lo referente a diseño, fabricación y evaluación de la conformidad de los equipos a presión y de los conjuntos incluidos en el ámbito de aplicación de dicho RD, a partir de 29 de mayo de 2002. Esto implica lo siguiente: • Los equipos diseñados, fabricados y v alidados con anterioridad a mayo de 2002, se encuentran sujetos a la legislación contenida en el Reglamento de Aparatos a Presión correspondiente al RD de 1979. • Los equipos diseñados, fabricados y validados con posterioridad a mayo de 2002, se encuentran sujetos al Re glamento correspondiente al RD de 1999, aunque se les sigue aplicando el Reglamento del RD de 1979 en lo


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relativo a los aspectos que no comportan diseño, fabricación y/o evaluación de la conformidad. Por todo ello, se ha decidido recoger en los epígrafes siguiente s la legislación correspondiente al Re glamento del RD 1244/1979 y sus modif icaciones (RD 507/1982 y RD 1504/1990), mientras que la le gislación correspondiente al Reglamento del RD 769/1999, se recoge en el apartado 13.9 de este mismo capítulo. No obstante, debe tenerse en cuenta que dicho apartado sólo es aplicable para equipos a presión fabricados con posterioridad a mayo de 2002.

13.1. PRESIONES DE DISEÑO: PROTECCIÓN FRENTE A SOBREPRESIONES (ALIVIO Y VENTEO) Y VACÍO El diseño de recipientes a presión debe hacerse conforme a reglamentos. En España es de aplicación el Reglamento de Aparatos a Presión 73 que se ha reseñado, con sus índices, en la sección 4.4 ( equipos anteriores a mayo de 2002. RD 1244/1979). En concreto su ITC-MIE-AP-6 afecta de manera importante al diseño de aparatos para las industrias química y del petróleo. Dicha ITC hace ciertas definiciones relativas a presiones que son: — Presión de diseño (Pd). Se entiende como el v alor de la presión que se toma para el cálculo del espesor del aparato, a la temperatura d e diseño. La presión de diseño no podrá ser menor que la presión máxima de servicio. — Presión máxima de servicio (Pms). Se entiende como la presión más alta que se puede dar en el aparato o sistema, en condiciones extremas de funcionamiento del proceso. — Presión de pr ecinto (Pt). También denominada presión de consigna en otros documentos. Se entiende como la presión a la que están tarados los elemento s de seguridad que protegen al aparato o al sistema. — Presión de servicio (Ps). Se entiende como la presión normal de trabajo del aparato o sistema a la temperatura de servicio. — Presión de prueba (Pp). Se entiende como aquella presión a la que se somete el aparato o sistema para comprobar su resistencia en las condiciones estáticas para las que fue diseñado. Corresponde a la mayor presi ón efectiva que se ejerce en el punto más alto del aparato o sistema durante la prueba de presión. Salvo indicación en contra, suele ser 1,5 veces la presión máxima de servicio (Pms). Las definiciones relativas a temperaturas se verán en el próximo apartado 13.2. La ITC clasif ica los aparatos a presión, según el producto de mu ltiplicar la presión de diseño (Kg/cm 2) por el v olumen del recipiente (m 3) y según los flui-


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dos a contener (A, B, C, D) en cinco cate gorías (Anexo 2 de la ITC y Tablas 13.2, 13.3 y 13.4, incluidas aquí). Según dichas categorías se especifican naturaleza, competencias y frecuencias para pruebas e inspecciones (T ablas 13.5 y 13.6). La citada ITC-MIE-AP 6 define, además, los documentos importantes en el diseño y construcción de los aparatos a presión que nos ocupan: A. El manual de diseño Debe incluir: a) Identificación de la ingeniería. b) Datos básicos de proceso necesarios para el diseño. c) Código de diseño o sistemas de cálculo, ambos de reconocida solvencia técnica, y normas de construcción ele gidas, cálculos justificativos, vida mínima estimada del equipo y además las especif icaciones técnic as

Tabla 13.2. Clasificación de los aparatos a presión: según tamaño (V) y presión operativa (P). Grupo 1 2 3 4 5

P (kg/cm2) x V (m3): potencial de riesgo Mayor o igual a 1.000 Mayor o igual a 300 y menor de 1.000 Mayor o igual a 25 y menor de 300 Mayor o igual a 10 y menor de 25 Menor de 10

Tabla 13.3. Clasificación de los aparatos a presión: según fluido contenido. Grupo

Características del fluido

A

Fluidos inflamables en forma de v apores, líquidos, gases y sus me zclas, a temperatura igual o superior a 200 oC; gases y líquidos de elevada toxicidad e hidrógeno a cualquier temperatura.

B

Fluidos inflamables en forma de v apores, líquidos o gases y sus mezclas, a temperatura inferior a 200 oC; gases y líquidos tóxicos, ácidos o cáusticos, a cualquier temperatura.

C

Vapor de agua, siempre que sus corrientes estén inte gradas por e ste vapor como tal fase gaseosa; gases inertes, inocuos y aire.

D

Agua a temperatura igual o superior a 85 oC.


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Tabla 13.4. Cuadro de categorías de aparatos a presión. Características de fluido Potencial de riesgo 1

2

3

4

5

A 1A

2A

3A

4A

5A

Categoría I Categoría I Categoría II Categoría III Categoría IV

B 1B

2B

3B

4B

5B

Categoría I Categoría II Categoría III Categoría IV Categoría V

C 1C

2C

3C

4C

5C

Categoría I Categoría II Categoría III Categoría IV Categoría V

D 1D

2D

3D

4D

5D

Categoría II Categoría III Categoría IV Categoría V Categoría V

Tabla 13.5. Cuadro de competencias. Categoría Inspecciones Prueba de presión en Inspecciones durante aparato durante la fabricación el taller del fabricante la instalación

Prueba de presión en el lugar de emplazamiento para casos en que proceda

V

Control de calidad fabricante o EC

Control de calidad de fabricante o EC

Control de calidad del instalador


IV


Control de calidad de fabricante o EC



III


EC

EC

EC

III


EC

EC

EC

I


EC

EC

EC

Nota: el control de calidad de ingeniería o de sociedades de inspecc ión actuarán de cualquiera de la formas de fabricación e instalación y categoría del aparato, si fuera requerido para ello por el usuario. EC: entidad colaboradora en la que la Administración delega las inspecciones.


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Tabla 13.6. Frecuencia y atribución de inspecciones. Inspecciones y pruebas periódicas Categoría aparato

Inspección exterior

Inspección interior

Prueba de presión

V

Cada siete años, inspector propio

No se requiere

No se requiere

IV

Cada seis año, inspector propio

Cada doce años, inspector propio

No se requiere

III

Cada cinco años, inspector propio

Cada diez años, EC

No se requiere

II

Cada cuatro años, inspector propio

Cada ocho años, EC

Cada dieciséis años, EC

I

Cada tres años, inspector propio

Cada seis años, EC

Cada doce años, EC

Notas a la Tabla 13.6: 1. El periodo en años estipulado en esta tabla cabe contarse a partir de la puesta en servicio del aparato. 2. La prueba de presión podrá sustituirse, a juicio de una entidad colaboradora (EC) y previa autorización de la Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Ener gía, por unos ensayos no constructi vos que proporcionen una seguridad adecuada. 3. Cuando en estas inspecciones periódicas, así como en las inspe cciones adicionales realizadas por el usuario en las paradas de las instalaciones para decidir, a la vista de la corrosión y del estado del aparato, si procede realizar una reparación. 4. Excepcionalmente, la inspección interior y prueba de presión de almacenamiento de gases licuados no corrosivos tendrán una periodicidad de diez años.

complementarias no contempladas por el código ele gido y que la buena práctica requiera. d) Planos básicos, normalizados según UNE, con indicación de los m ateriales a emplear de los elementos que, por formar parte inte grante del equipo a presión, puedan afectar a la seguridad del mismo. e) Especificación de prueba de presión. Cuando se trate de un grupo de aparatos iguales en cuanto a dim ensiones de diseño y construcción y que v an destinados a un mismo servic io, el Manual de Diseño podrá ser único para la totalidad de los aparato s que integran dicho grupo, debiéndose hacer constar en él una relación de los equipos que ampara. La ingeniería que elabore el Manual de Diseño certif icará que d icho Manual cumple con el código de diseño ele gido y que el aparato qu e se fabrique de acuerdo con él será adecuado para el fin que se destina. En caso de tuberías no será preceptiva la confección del Manual de Diseño.


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B. El manual de construcción Debe incluir: a) Número de inscripción en el Libro de Registro de Fabricantes de la respectiva Dirección Provincial del Ministerio de Industria y Ener gía de la provincia donde se fabrica el aparato. b) Nombre, razón social y domicilio de la ingeniería. c) Planos constructivos complementarios de los básicos que f iguran en el manual de diseño, comprobados por la ingeniería si fuere requerido contractualmente para ello por el fabricante o el usuario. d) Certificados de calidad de los materiales de base y materiales de aportación y de los componentes del aparato empleado en su construcci ón, aprobados por el control de calidad del f abricante, que puede ser propio o contratado a una ingeniería o entidad colaboradora. e) Procedimientos de conformado, soldadura, tratamientos térmicos y controles, calificación de soldadura y soldadores, todo ello aprobado por el control de calidad del f abricante, que puede ser propio o contra tado a una ingeniería o entidad colaboradora. f) Plano de situación de las zonas sometidas a control por ensay os no destructivos, ensayos requeridos, extensión de los mismos y resultados. Las placas r adiográficas serán conservadas adecuadamente por el fab ricante durante cinco años como mínimo, a partir de la fecha de fabricación del aparato. g) Certificado de ensayos y pruebas realizados durante la constr ucción, aprobado por el control de calidad del f abricante o una entidad colaboradora, indistintamente, y comprobados por la ingeniería si fuera requerida contractualmente para ello por el usuario. h) Acta de la prueba de presión realizada por el f abricante y ap robada por el control de calidad del f abricante o por una entidad cola boradora, según proceda, de acuerdo con cuadro de competencias. Anexo A-3. i) Certificado del fabricante del aparato, en el que se hará constar que éste ha sido construido de acuerdo con el manual de diseño, el código y normas utilizadas en su fabricación. Como se ha visto, el manual de diseño remite la parte técnica de l mismo (párrafo A.c) a un código de reconocida solvencia técnica. El diseño de recipientes se suele efectuar conforme a códigos de diseño entre los que son más usuales el ASME (EE UU) 17, el AD Merkblätter (Alemania) 18 y el CERAP (España) 19. La referencia 90d incluye consideraciones y bibliografía referentes a este asunto.


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La última protección de un recipiente frente a la sobrepresión, después de que hayan fallado los sistemas de instrumentación y control, son los dispositivos de ali vio. Éstos son: la o las válvulas de ali vio (líquidos) y de se guridad (vapores o gases) o bien los discos de ruptura. El diseño de los dispositi vos y sistemas de ali vio puede hacers e muy bien con el auxilio de las publicaciones de API que se citan 20 21 22 y que vamos a seguir aquí. También son interesantes las páginas 26-26 a 26-49 de 134. Existen tres parámetros funcionales que definen los sistemas de alivio: presiones, temperaturas y caudales (capacidad); los v amos a conside rar en el orden citado.

13.1.1. Definiciones y terminología — Válvula de alivio : es una válvula automática para el ali vio de presión, accionada por la presión en el lado de proceso de la misma y que abre gradualmente cuando dicha presión supera la de consigna. Se utiliza principalmente para líquidos. — Válvula de seguridad: es una válvula automática para el ali vio de presión, accionada por la presión en el lado de proceso de la misma y qu e abre totalmente cuando dicha presión supera la de consigna. Se utiliza para g ases y vapores. — Disco de ruptura: consiste en una lámina metálica delgada, sujeta entre bridas, que rompe, y deja paso, cuando se supera, en el lado de proces o, su presión nominal de consigna. Se utiliza: a) Cuando se requiere una gran rapidez de respuesta (p. ej. ante explosión) b) Intercalada antes o después de una válvula de alivio o de seguridad para protegerlas de condiciones corrosivas. — Presión de operación (PO): es la presión a la que está sometido el recipiente durante su servicio normal de proceso (1 psi = 0,07 kg/cm2). — Presión operativa máxima tolerable (POMT): es el valor más elevado de la presión a que debe operar un recipiente. Normalmente coincide con la presión de diseño (PD) del recipiente y con la presión de consigna (PNC) del dispositivo del recipiente. Normalmente se prevé que estas presiones estén por encima de la presión de operación (el mayor de: 1,76 kg/cm2 o un 10% de PO) para evitar que el dispositivo de alivio opere inoportunamente. — Presión nominal de consigna (PNC) : es la presión nominal, en el lado de proceso, a la que opera el dispositivo de alivio. En la realidad, los dispositivos de alivio operan en un intervalo de presiones definido por:


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• Presión mínima y máxima de apertura: alrededor de la PNC con unas tolerancias, hacia arriba y hacia abajo, definidas en los códigos ( es típico + 3% de PNC). • Presión de rearme (PR): cuando el dispositivo de alivio puede volver a cerrarse, una vez que desaparece la sobrepresión en su lado de pro ceso (válvulas), lo hace a una presión inferior a la PNC (típico: 90-97,5% de PNC). La ITC-AP 6 la denomina «presión de precinto». — Acumulación (A): una vez disparado el dispositivo de alivio, a su presión de consigna, se produce un incremento de presión (adicional a la POMT), que se debe a la contrapresión (en el lado exterior) originada por el flujo de fluido (su pérdida de carga) que escapa a través del propio dispositivo de alivio y de los elementos de equipos posteriores al mismo (tuberías,colectores, separadores, chimenea, antorcha, etc.). Se suele aceptar que la acum ulación sea de un 10% de POMT en los casos de emer gencia en proceso y de un 20% de POMT en los casos de emer gencia por exposición del recipiente al fuego. — Sobrepresión: cualquier valor de la presión, en el lado del proceso, por encima de la presión de consigna. — Escape de rearme: la diferencia entre la presión de rearme y la de consigna. — Carrera: recorrido ascendente del pisón o disco, en la válvula de ali vio o seguridad, cuando ésta se dispara. — Contrapresión: presión desarrollada en el lado de descarga de un dispositivo de alivio, cuando éste se dispara. (Véase Acumulación). — Contrapresión impuesta : la presión que hay en el colector de ali vios sin que abra el dispositivo de alivio en cuestión. — Contrapresión aumentada: la presión que hay en el colector de ali vios una vez que abre el dispositivo de alivio en cuestión. — Presión máxima acumulada tolerable (PMAT): (PMAT) = (POMT) + (A)

(3)

Glosario: En la Tabla 13.7 se recoge un glosario que contiene la terminología más empleada en este campo y que puede servir de ayuda al l ector, ya que recoge las siglas más empleadas. La Norma UNE-EN-764 130 es también aplicable a efectos del apartado presente. Incluye un glosario en diferentes idiomas.

13.1.2. Diseño de las presiones Al definir, en el apartado anterior, las varias presiones que se consideran en el diseño de los dispositivos de alivio, ya hemos indicado algunos valores recomendados.


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Tabla 13.7. Glosario de términos relativos a las presiones de proceso. INGLÉS Concepto Relief valve Safety valve Rupture or bursting disc. Operating pressure Design pressure Maximum allowable working pressure Set pressure Reseat pressure Accumulation Overpressure Blowdown Lift Backpressure Superimposed backpressure Built-up back pressure Maximum allowable accumulated pressure Simmer Peak individual relieving rate

ESPAÑOL Siglas

Concepto

Siglas

RV SV RD OP DP MAWP

Válvula de alivio Válvula de seguridad Disco de ruptura Presión de operación Presión de diseño Presión operati va máxima tolerable

– – – PO PD POMT

SP RP AA – – – BP SBP BUBP MAAP

Presión nominal de consigna Presión de rearme Acumulación Sobrepresión Escape de rearme Carrera Contrapresión Contrapresión impuesta Contrapresión aumentada Presión máxima acumulada tolerable Apertura Caudal pico individual de alivio

PNC PR A – – – CP CPI CPA PMAT

– PIRR

– CPIA

En una primera aproximación podemos mostrar las relaciones en l a Figura 13.2 Las cosas se complican un poco cuando intervienen los már genes de tolerancia en la presión de consigna (+ ), el rearme y la presión de iniciación de la carrera de apertura. Por otro lado, y considerando las acumulaciones: — 10% de POMT para emergencias en proceso, — 20% de POMT para emergencias por exposición al fuego, pueden preverse dos montajes diferentes: a) Una sola válvula para los dos casos y acumulaciones. b) Una válvula para las emer gencias de proceso y otra para los c asos de fuego. Las Figuras 13.3 y 13.4 ilustran estos casos. Como puede verse en la Figura 13.5, se siguen razonamientos similares para la selección de los discos de ruptura.


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Figura 13.2. Relación entre varios términos empleados en relación con las válvulas para el alivio de presión cuando la presión de consigna sea igual a la presión operativa máxima tolerable. (PNC = POMT). La presión de prueba (PP) es la correspondiente al valor de 150 22.

Cuando e xisten riesgos de e xplosión con efecto BLEVE (véase apa rtado 2.2) se deben tener en cuenta las presiones que previenen tal efecto a la hora de establecer las presiones de consigna para los elementos de alivio, tal y como se indica enel apartado referido. Nota: 1 lb/pulg2 (psi) = 6,895 KPa = 0,07 kg/cm2. 1 kg/cm2 = 100 KPa = 981 mbar = 14,223 psi. 1 KPa = 9,81 mbar. 1 bar = 1,019 kg/cm2 = 750 mm Hg. 1 Pa = 1 Newton/m2.


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Figura 13.3. Condiciones de presión para válvulas de seguridad instaladas en recipientes a presión (fase vapor): válvula única para casos de proceso y/o de fuego 21.


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Figura 13.4. Condiciones de presión para válvulas de seguridad instaladas en recipientes a presión (fase vapor): una válvula para alivios de proceso y otra sola para alivio ante fuego 21.


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Figura 13.5. Selección y comprobación de los discos de ruptura.


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13.1.3. Protección frente al vacío Existen casos en los que debe protegerse un recipiente frente al vacío originado por: a) b) c) d)

Vaciado del recipiente sin reposición del fluido extraído. Enfriamiento, con contracción del fluido, de un recipiente cerrado. Igual que el anterior pero con condensación de vapores. Vacío de proceso.

La protección se hace con elementos de alivio (válvulas, discos de ruptura) semejantes a los utilizados para proteger frente a sobrepresiones. El diseño de los recipientes que puedan encontrarse en situaciones de vacío debe tenerlas en cuenta. Como ejemplos cabe citar lo incluido e n las referencias 19 (Capítulo 6) y 20. Cabe la posibilidad en casos tales, de aligerar el diseño mediante la pre visión de aros rigidizadores para refuerzo in terior. Son importantes, a estos efectos, las páginas. 26-73 a 26-75 de 134.

13.2. TEMPERATURAS DE DISEÑO: PROTECCIÓN FRENTE A SOBRECALENTAMIENTOS Y FRÍO La ITC-MIE-AP 6 establece las definiciones siguientes: Temperatura de diseño (Td): Es el valor de temperatura que se toma para el cálculo del espesor del aparato. Temperatura máxima de servicio (Tms): Es el máximo valor de la temperatura que se estima puede produc irse en el interior del aparato o sistema, en condiciones extremas de funcionamiento. Temperatura de servicio (Ts): Es el valor de la temperatura alcanzada en el interior del apar ato o sistema en condiciones normales de funcionamiento a la presión de servicio. Temperatura mínima de servicio (Tmis): Es el mínimo valor de la temperatura que se estima puede produc irse en el interior del aparato o sistema en condiciones extremas de funcionamiento. Temperatura de transición (Tt): Para un metal determinado es la mínima temperatura a partir de la cual la tenacidad a la entalla del metal decrece de forma sensible, pasando la rotura de dúctil a frágil.


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EL CERAP 19, en su página 04.01-3, establece lo siguiente: «5. PRESIÓN Y TEMPERATURA DE DISEÑO: Los aparatos a presión, sus secciones y componentes se pro yectarán de acuerdo con la combinación más se vera de presión y temperatura, simultáneamente, tomando las máximas admisibles en las condiciones de s ervicio o trabajo más severas que se puedan alcanzar.» En el apartado anterior hemos considerado las presiones de dise ño, venteo, etc. Aquí vamos a tratar de la temperatura, como variable de diseño, que, a veces, no es objeto de consideración suficiente. Para ilustrar este asunto v amos a ver algunos datos referentes al comportamiento de aceros muy usuales al variar su temperatura (véanse las Tablas 13.8, 13.9 y 13.10, así como la Figura 13.6). A efectos de la se guridad en el diseño cabe e xtraer las conclus iones siguientes:

Tabla 13.8. Propiedades de los materiales: acero al carbono. Material: acero al carbono (C = 0,17%; Mn = 0,68%) laminado

Carga de rotura

t (oC)

(kgf/mm2)

%

16 200 300 400 500 615 704

45 59 54 43 31 16 7

100 131 120 96 68 36 16

Tabla 13.9. Acero al carbono A-37-RC 1 40 < e < 63 mm. Resiliencia mínima (kgf/cm2) RM; límite elástico en caliente LEC (kgf/mm2) t (oC)

RM

%

t (oC)

LEC

%

0 –20 –40 –50

7 6 4 3,5

100 86 57 50

100 200 300 400 450

16,5 15,5 12,7 11,7 11,5

100 94 77 71 70


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Tabla 13.10. Acero inoxidable 304 L hipertemplado. t(oC)

Carga rotura (CR) (kgf/mm2)

(CR) %

Límite elástico (kgf/mm2)

(LE) %

20 -196 -253

60 135 150

100 225 250

18 24 26

100 133 144

a) Los materiales de construcción pueden fallar tanto por temperaturas elevadas como por las demasiado bajas. b) La temperatura de diseño condiciona la elección de los materi ales de construcción. c) A la hora de fijar la temperatura de diseño de un elemento de equipo deben tenerse en cuenta la temperatura de proceso y la del ambien te exterior. Cabe proteger los equipos contra temperaturas elevadas mediante refrigeración (camisas, serpentines, rociadores, etc.). Cuando se desea proteger contra el frío (bien de proceso, bien de ambiente) deben tenerse en cuenta la fragilización de los materiales y la posible congelación de los productos. Se puede prote ger contra el frío mediant e calefacción (camisas, serpentines, acompañamiento térmico o eléctrico, etc.). El empleo de aislamiento térmico (calorifug ado) sirve para protección personal, para economía térmica y suele ser complementario de los m edios de protección que se han mencionado. Debe tenerse en cuenta que no aporta calor ni frío sino que solamente origina un gradiente térmico disminu yendo la velocidad de transmisión del calor. Por ello, y si no hay aportación complementaria de calor, puede no ser protección suficiente contra el frío.

13.3. ALIVIOS CONTROLADOS PARA ESCAPES EVENTUALES DE PROCESO Y ANTE INCENDIO 13.3.1. Criterios y cálculos para establecer la capacidad requerida En párrafos anteriores se han considerado dos parámetros de dis eño (presiones y temperaturas) que determinan las características de lo s sistemas de alivio. Queda por considerar la capacidad, en términos de caudal es, o, mejor, del área de alivio (sección) requerida para que éste tenga lugar con una pérdida de carga (a través del propio dispositivo de alivio) aceptable según lo establecido anteriormente como acumulaciones tolerables (10% de POMT en alivios de


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Figura 13.6. Comportamiento mecánico de varios aceros al variar la temperatura.


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proceso y 20% de POMT en alivios de incendio). Conocidas las áreas de alivio que se requieran, ante los distintos casos de emer gencia que hay que considerar, se elegirá la mayor y, con ella, se podrá elegir el tamaño del dispositivo de alivio a disponer en la instalación. Antes de abordar los criterios y los cálculos, conviene hacer unas consideraciones generales: a) Por encima de criterios y cálculos, debe seguirse un buen juicio ingenieril y no una adhesión ciega a aquéllos. b) Los caudales de líquidos y v apores que se emplean al establec er las necesidades de alivio, en cada caso, se basan en la energía, neta introducida en el equipo a proteger. c) Las formas más frecuentes de introducir en el equipo ener gía, que puedan dar lugar a sobrepresiones en el mismo, son: • Entrada de calor: introducción indirecta de presión mediante evaporación o expansión térmica dentro del equipo que se considera. • Entrada directa de presión: desde fuentes que estén a presiones más elevadas que las del equipo que se considera. Pueden darse una de ellas o ambas. d) Se define como caudal pico individual de alivio (CPIA) el caudal máximo que hay que ali viar para proteger el equipo frente a un solo caso de emergencia. e) La probabilidad de que se den dos o más casos de emergencia a la vez es muy reducida por lo que es normal que no deba considerarse tal simultaneidad. Ello es a salvo de que dos casos estén relacionados por la existencia de uniones de tipo mecánico o de tipo eléctrico y que tal u nión opere en un tiempo tan corto como para que los dos casos puedan solaparse. f) Los fallos de operadores deben tenerse en cuenta como origen de casos de emergencia. g) Efectos del factor tiempo: para establecer caudales de ali vio individuales debe considerarse el tiempo requerido para que se produzca la e vaporación de un líquido en las condiciones (T y P) de ali vio. Igualmente se deben tener en cuenta los tiempos necesarios para generar o introducir vapor suficiente en un recipiente hasta que se alcance la presión de consigna del elemento de alivio y que ése se abra. Por todo ello, es importante que se considere el factor tiempo, junto con las características dinámicas del proceso y el tiempo de respuesta del operador, a la hora de establecer los valores de CPIA. Se admite que el tiempo de respuesta del operador está entre 10 y 30 minutos dependiendo de la complejidad de la planta. La eficacia de tal respuesta depende también de la dinámica del proceso.


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A continuación se aborda la consideración de los casos (Tabla 13.11) que se deben tener en cuenta para establecer la capacidad requerida en los sistemas de alivio. Su estudio es interesante en sí mismo, para el objetivo que se persigue en el apartado presente, así como para establecer casos de emer gencia en los análisis de riesgos vistos en los capítulos 5 y 9 de la Se gunda Parte del te xto presente. También es conveniente consultar las páginas 26-26 a 26-49 de 134. Tabla 13.11. Criterios para alivios y venteos 20, 21, 22. Caso

Descripción

Alivio de vapores o gases: capacidad requerida

Alivio de líquidos: capacidad requerida

A

Recipientes: salidas (válvulas) cerradas

Caudal de vapores que sale del recipiente en condiciones normales (a la presión de alivio)

Caudal total de líquido entrante en el recipiente durante operación normal

B

Recipientes: apertura indebida de entradas (válvulas)

Caudal máximo posible de vapores entrantes (a la presión de alivio)

Caudal máximo posible de líquidos entrantes (a la presión de alivio)

C

Condensadores: fallo de suministro de agua (u otro líquido) refrigerante

Caudal total de vapores entrantes más vapor generado menos vapor condensado en el reflujo lateral. Tener en cuenta la disminución debida a que la presión de alivio es superior a la de operación normal

D

Columnas destilación: interrupción del reflujo en parte alta

Caudal total de vapores que van al condensador en condiciones normales de operación

E

Columnas de destilación: interrupción de reflujo en corrientes laterales

Diferencia entre los caudales de vapores que entran y salen en/de esta sección de la columna

F

Absorbedores (columnas, lavadores): interrupción de fase líquida absorbente

Caudal total de gas que entra al absorbedor

G

Columnas: acumulación de incondensables

Igual efecto que los casos C e I para otros recipientes

H

Acceso de líquidos muy volátiles (evaporación súbita) a) Agua sobre aceite para calefacción b) Hidrocarburos volátiles sobre aceite para calefacción

Columnas: no predecible (secar bien antes de puesta en marcha) Cambiadores de calor: suponer la entrada de líquido a través de una sección doble a la transversal de un tubo: aliviar el vapor generado por la evaporación de tal líquido (Continúa)


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Tabla 13.11. Criterios para alivios y venteos 20, 21, 22. (Continuación) Caso

Descripción



I

Sobrellenado de recipientes para almacenamiento o compensadores

Caudal máximo de líquido bombeado a la presión de alivio

J

Columna destilación: fallo de controles automáticos: a) Controlador de presión Caudal total de vapor condensado en falla en posición cerrada operación normal b) Fallan todas las válvulas No hace falta alivio en posición cerrada excepto las de carga y reflujo

No hace falta alivio

K

Calefacción anormalmente alta (p. ej. cambiadores nuevos o recién limpios) a) Calderas de vapor, hornos (ambos a fuego) o hervidores a vapor b) Hervidores con tubos rajados

Caudal estimado de vapor generado mínimo incluyendo los incondensables procedentes de la sobrecalefacción Caudal del vapor de agua entrante a través de una sección doble a la transversal de un tubo

L

Explosiones internas

No se controlan mediante dispositivos convencionales de alivio sino evitando las circunstancias desencadenantes. Posible uso de discos de ruptura: 2 pies2 sección/100 pies3 capacidad. Véase también Figura 13.7.

M

Reacciones químicas

Caudal generado de vapor bajo circunstancias normales y fuera de control (el mayor de ellos)

N

Expansión hidráulica: a) Líquido frío bloqueado en la sección de proceso considerada b) La tuberías, fuera de la sección de proceso considerada, quedan bloqueadas

O

Sobrepresiones transitorias (golpes de ariete con líquidos, agua o vapor de agua)

Mismo tamaño que las salidas (S = S s) Mismo tamaño que las salidas (S = S s)

Golpe de vapor: evitar mediante el no uso de válvulas de cierre muy brusco.

Válvulas de alivio son muy lentas. Válvulas para alivio de presión no protegen por ser lentas, considerar amortiguadores de pulsación (Continúa)


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Descripción


P

Fallos en los servicios auxiliares de planta: véase Tabla 13.17

Q

Averías de equipos eléctrico o mecánico que suministran refrigeración o condensación

Véase C y R

R

Avería de ventiladores en aerorrefrigerantes

Diferencia entre caudales para funcionamiento de emergencia y para funcionamiento normal

S

Fallo en la calefacción de sistemas destiladores en serie (fondo de una columna alimenta a la siguiente, etc.)

Caudal normal de vapores en la cabeza de la columna más el que reciba de la anterior por evaporación de los componentes ligeros en la alimentación líquida

T

Fallos en los servicios (véase cuadro aparte sobre equipo afectado en Tabla 13.17): a) Sistemas para fraccionamiento

Según equipo afectado

b) Reactores

c) Aerorrefrigerantes d) Depósitos compensadores para líquidos U

Cambiadores de calor: a) Bloqueo de salidas b) Expansión de líquido c) Evaporación eventual d) Rotura de tubos

Paro de todas las bombas fallando el reflujo y el agua para refrigeración. Dimensionar válvulas como en el caso C. Fallan los agitadores y la corriente que pasaría o frenaría la reacción: dimensionar para el caudal de producto generado en reacción descontrolada Véase R

Como caso A – Caudal de vapor generado Caudal de paso, desde el lado de presión mayor del cambiador al de menor a través de la sección doble que la interior de un tubo


Según equipo afectado

Caudal máximo de entrada en condiciones normales de operación Como caso A Como caso N

(Continúa)


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Tabla 13.11. Criterios para alivios y venteos 20, 21, 22. (Continuación) Caso V

Descripción


Fuego (incendio) exterior

Según API-Std-2000: presupone alivio ante presión o vacío (tanque abierto o con válvula P/V). Proporciona tablas para:

a) Tanques para almacenamiento a presiones £ 15 psig

a) Venteo normal deben sumarse: 1. Llenado o vaciado del recipiente: caudales máximos previstos 2. Respiración del recipiente por cambios en la temperatura y evaporación: caudal en función de la capacidad del recipiente y del punto de inflamación del contenido (Tabla 13.12)


b) Venteo de emergencia de incendio: 1. Tanques con unión envolvente/techo débil: vale con lo previsto según a) anterior 2. Tanque sin unión envolvente/techo débil: tabla de caudales en función Para válvula situada en fase del área mojada interior (hasta 25 ft = líquida: evacuar volumen 7,6 m de altura) (Tabla 13.13) de líquido correspondiente al vapor generado Se elige la mayor a) o b) b) POMT >15 psig (1,055 kg/cm2 man)

Según API-RP-520: q = 21000 FA-0,18 Q = 21000 FA-0,82 q = flujo de calor (BTU/hr pie2) Q = calor absorbido (BTU/hr) (1BTU/hr = 0,2520 kcal/hr) F = factor de entorno (véase Tabla 13.14) A = superficie (pie2) de recipiente mojada por su contenido líquido interior, hasta una altura máxima de 25 pies (7,6 m) sobre el nivel posible de fuego (suelo o plataforma estanca). Para esferas: la altura de su diámetro (horizontal) o los 7,6 m (la mayor de ellas). La Figura 13.8 ayuda en estos cálculos. (Continúa)


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Descripción



Caudal máximo a evacuar (P y T por debajo del punto crítico): Q m = —— LV m = caudal máximo (lb/hr) (kg/hr) Q = calor absorbido (VTU/hr) (kcal/hr) Lv= calor latente de vaporización del contenido líquido (BTU/lb) (kcal/kg) Para válvula situada en fase de vapor: evacuar m Zona afectada por un incendio: determina la simultaneidad de descarga de dispositivos de alivio en los elementos de equipo afectados. Establecer según distribución en planta, drenajes para líquidos, diques o cubetos. Es frecuente obtener zonas de 2.000 a 5.000 pies2 (equivalente a radios 7,7-12,3 m o superficies de 13,6 x 13,6 a 21,5 x 21,5 m)

La Figura 13.7 facilita superficies de alivio para reactores en operación discontinua 29. En dicha figura puede observarse lo siguiente: • La banda A representa reacciones endotérmicas o de una e xotermia muy baja (baja emisión de calor). • La banda B representa reacciones con baja emisión de calor por volumen de masa de reacción. Son, por ejemplo, las polimerizaciones en su spensión de cloruro de vinilo, estireno, butadieno estireno, etc., en que el 50% del material que se encuentra en el reactor participa solamente como diluyente. • La banda C representa reacciones exotérmicas moderadamente altas, como los procesos de polimerización en masa de metacrilato de metilo y estireno, mononitración de benzol, toluol, etc., y reacciones de Friedel-Crafts. • La banda D representa reacciones con emisión de calor e xtraordinariamente alta, tales como las oxidaciones en que se emplea ácido ní trico, la polimerización en masa de acrilato de etilo o de acrilato de me tilo, las condensaciones con catalizador cáustico de fenol formaldehído, etc. En estos casos debe evitarse el empleo de reactores de más de 1.00 0 galones de capacidad (3.785 litros).


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Figura 13.7. Dimensiones de los aliviaderos para recipientes discontinuos 20.

Diferentes reglamentos españoles incluyen criterios, fórmulas y tablas relativas a los caudales de ali vio que se han dado aquí y que parec en derivadas de las mismas, o sea, de las de las normas API. Cabe citar: A) MIE-IP-01 56: Artículo 18 párrafos 5o y 6o: «Sistemas contra la sobrepresión. Los depósitos para utilización con hidrocarb uros a presión esta rán protegidos por válvulas de acuerdo con los criterios siguientes: por medio de válvulas de seguridad de operación normal contra la sobrepresión interior producida por las posibles incidencias en las manipulaciones y almacenamiento s de los hidrocarburos; por válvulas de se guridad de incendios contra la s obrepresión producida por el calentamiento anormal del producto, lo que origina un caudal excepcional.»


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Tabla 13.12. Caudales para venteo (respiración) de tanques por efectos térmicos 20. (pies3/hr de aire a 1 ata y 60ºF) Capacidad del tanque*

(Galones USA)

(Barriles)

Caudal de aspiración (vacío). Cualquier carga

Caudal de soplo (presión)

Tign. ≥ 100 ºF 60 100 500 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000 100.000 120.000 140.000 160.000 180.000

2.500 4.200 21.000 42.000 84.000 126.000 168.000 210.000 420.000 630.000 840.000 1.050.000 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

60 100 500 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 10.000 15.000 20.000 24.000 28.000 31.000 34.000 37.000 40.000 44.000 48.000 52.000 56.000 60.000 68.000 75.000 82.000 90.000

40 60 300 600 1.200 1.800 2.400 3.000 6.000 9.000 12.000 15.000 17.000 19.000 21.000 23.000 24.000 27.000 29.000 31.000 34.000 36.000 41.000 45.000 50.000 54.000

Tign. < 100 ºF 60 100 500 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 10.000 15.000 20.000 24.000 28.000 31.000 34.000 37.000 40.000 44.000 48.000 52.000 56.000 60.000 68.000 75.000 82.000 90.000

* Para valores intermedios: interpolar. Notas: 1. Para tanques con capacidades superiores a 20.000 barriles (84 0.000 gal) para las necesidades de v enteo ante vacío (aspiración) son muy cercanos al valor, calculado técnicamente, de 2 pies3/hr de aire por cada pie2 de área total de la envolvente más la del techo. 2. Para tanques con capacidad inferior a 20.000 barriles (840.000 gal) las necesidades de venteo ante vacío (aspiración) se han basado en el valor de 1 pie3/h de aire por cada barril de capacidad del tanque. Ello equivale a una variación media en la temperatura, del espacio ocupado por la fase vapor, de 100 oF/h. 3. Para cargas con Tign ≥ 100 oF, las necesidades de soplo (sobrepresión) se han supuesto como un 60% de las necesidades de aspiración. Las temperaturas en el techo y la en volvente del tanque no suben tan rápidamente como pueden descender, por ejemplo, en el caso de una lluvia súbita y fría. 4. Para cargas con Tign < 100 oF, las necesidades de soplo (sobrepresión) se han supuesto como iguales (100%) a las de aspiración. Ello permite incluir la consideración de la e vaporación en la superficie del líquido y el paso específico mayor de los vapores contenidos en el tanque.


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Tabla 13.13. Caudal total para venteo de emergencia, ante exposición al fuego, en función del área mojada en el interior del recipiente 20. (caudal de aire a 1 ata y 60 oF) Área mojada (pies2)

Venteo requerido (pies3/h)

Área mojada (pies2)

Venteo requerido (pies3/h)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 250 300

21.100 31.600 42.100 52.700 63.200 73.700 84.200 94.800 105.000 126.000 147.000 168.000 190.000 211.000 239.000 265.000

350 400 500 600 700 800 900 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 2.400 2.800 > 2.800*

288.000 312.000 354.000 392.000 428.000 462.000 493.000 524.000 557.000 587.000 614.000 639.000 662.000 704.000 742.000

* Para superficies mojadas y expuestas al fuego superiores a 2.800 pies véanse párrafos 1.5.2(a), (b) y (d) en (20). Notas: 1. Para valores intermedios: interpolar. 2. El área mojada para un depósito o tanque de almacenamiento se calculará como sigue: — Esferas y esferoides: superficie total expuesta hasta al diámetro horizontal del mismo o hasta 25 pies de altura (la mayor de las dos). — Tanques horizontales: 75% de la superficie expuesta total. — Tanques verticales: superficie total expuesta a la envolvente hasta una altura de 30 pies desde el suelo.

Esta doble función de protección puede obtenerse por un grupo ú nico de válvulas de seguridad capaces de cumplir ambas misiones. En cualquier caso, se tendrán en cuenta las instrucciones dadas en el Reglamento de Aparatos a Presión y siempre se se guirán las que a con tinuación se señalan: a) Protección por un grupo único de válvulas. Por lo menos dos de las válvulas estarán timbradas a la presión máxima de servicio y todo el conjunto de válvulas deberá ser capaz de evacuar un caudal horario M de producto a una presión no mayor de 110 por 100 de la presión máxima de servicio. El caudal M, expresado en kilogramos por hora, será al menos igual a:


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Figura 13.8. Fórmula API 22 para el calor absorbido en caso de que el fuego esté lamiendo exteriormente la superficie mojada interiormente de un recipiente a presión: Q = 21.0000,82. La recta correspondiente a aerorrefrigerantes se ha añadido procediendo de otra fuente.

Q M = ––– L

(4)

Siendo Q la cantidad de calor susceptible de aportarse al depósito, expresada en termias por hora, y L el calor de vaporización del producto a la temperatura correspondiente a una presión de v apor saturado equivalente como mínimo a 110 por 100 de la presión máxima de servici o, expresado en termias por kilogramo.


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Tabla 13.14. Valores y criterios de F para emplear en la Figura 13.8 22. Tipo de instalaciones

Factor F*

1. Recipiente desnudo

1,0

2. Recipientes aislados** (estos valores arbitrarios de la conductividad del aislamiento son por vía de ejemplo y expresados en BTU/h.pie2.oF): (a) 4,0 (b) 2,0 (c) 1,0

0,3 0,15 0,075

3. Aplicación de agua sobre recipientes desnudos***

1,0

4. Sistemas para despresurización y vaciado****

1,00

5. Almacenamiento subterráneo

0,0

6. Almacenamiento bajo tierra para zonas sobre el nivel del suelo

0,03

* Valores sugeridos para las condiciones que se suponen en el apa rtado 6.2 de 22. Cuando no se dan tales condiciones debe usarse el juicio ingenieril para elegir valores superiores de F o para adoptar medios protectores en los recipientes tales como los sugeridos en el apartado 7.1 de 22. ** El aislamiento térmico debe ser resistente a la acción del agua proyectada (sobre el recipiente) para la extinción de incendios. En los ejemplos (a, b y c) que se incluyen se ha c onsiderado una diferencia de temperaturas (a tra vés del aislamiento) de 1.600 ºF. Se recomienda diseñar un aislamiento que proporcione una diferencia de temperaturas de 1.000 ºF como mínimo. P ara ello debe considerarse la conduct ividad térmica del aislante a una temperatura que sea, como mínimo, la media entre las dos caras del aislante. *** Véase párrafo 7.3(c) de 22 para recomendaciones relativas a la aplicación del agua DCI. **** La despresurización proporcionaría un valor inferior de F sólo en el caso de que fuera muy temprana aunque no se aplica ventaja cuando se dimensionen válvulas para el caso de fuego.

Nota: 1 termia = 1.000 kcal. Si en algún caso se precisara otro caudal de e vacuación podrá utilizarse otra fórmula previa justificación en el correspondiente proyecto. El valor Q de la fórmula será: Q = 37 × A 0,82, donde A es la superficie, en metros cuadrados, de la pared del depósito situado por debajo de 8 metros desde el suelo cuando el depósito sea cilíndrico, y definida, para las esferas, por el mayor de los valores siguientes: 1.o Superficie de un hemisferio (2πR2). 2.o Superficie exterior de la esfera hasta una altura de 8 metros d esde el suelo. Cuando en operación se deja fuera de servicio una o v arias válvulas, para inspección, comprobación o mantenimiento, la válvula o válvulas restantes que quedan en servicio serán capaces de asegurar una evacuación de caudal igual a M, a una presión hasta 110 por 100 de la máxima de servicio.


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b) Protección por dos grupos de válvulas con funciones distintas: Cada depósito debe estar equipado como mínimo con dos válvulas de seguridad de operación normal y dos válvulas de se guridad de ince ndios. Las primeras estarán conformes con la Reglamentación de los aparatos a presión y las válvulas de se guridad de incendios estarán timbra das a no más del 110 por 100 de la presión máxima de servicio y serán ca paces de evacuar el caudal horario M a una presión no mayor del 120 por 100 de dicha presión máxima de servicio. El caudal horario M se define en las condiciones del párrafo a) anterior , pero el calor de v aporización L que debe tenerse en cuenta es del producto contenido a la temperatura correspondiente a una presión de vapor saturado, al menos igual al 120 por 100 de la presión máxima de servicio. Cuando en operación se deje fuera de servicio una o varias válvulas, para inspección, comprobación o mantenimiento, la válvula o válvulas restantes que queden en servicio serán capaces de ase gurar una evacuación de caudal igual a M a una presión no superior al 120 por 100 de la máxima de servicio. Disposiciones generales sobre válvulas de seguridad: Toda válvula de se guridad que esté conectada a un depósito de c apacidad superior a 200 metros cúbicos estará provista de una tubería de evacuación de, al menos, 2 metros, diseñada para alejar los gases de las válvulas y para resistir los efectos de reacción». B) ITC-MIE-APQ-001 55: Sección segunda; capítulo I; apartado 3. 3. Venteos normal y de emergencia 3.1 Venteos normales. Todo tanque atmosférico de almacenamiento deberá disponer de sistemas de v enteos para pre venir la formación d e vacío o de presión interna, de tal forma que se evite la deformación del techo o de las paredes del tanque como consecuencia de llenados, vaciados o cambios de temperatura ambiente. Los venteos normales de un recipiente se dimensionarán de acuerdo con códigos de reconocida solv encia o, como mínimo, tendrán un tamaño i gual al mayor de las tuberías de llenado o vaciado y en ningún caso inferiores a 35 milímetros de diámetro interior. Los tanques a baja presión y depósitos a presión tendrán un sis tema de venteo para prevenir el exceso de presión interna o v acío sobre los de diseño, como consecuencia del llenado, vaciado o cambios de temperatu ra ambiente. Si cualquier tanque o depósito tiene más de una cone xión de llenado o vaciado, la dimensión del venteo se basará en el flujo máximo posible.


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La salida de todos los venteos en recipientes que permitan presiones manométricas mayores de 15 kP a (0,15 kg/cm 2), se dispondrá de forma que la descarga, en caso de inflamarse, no pueda producir recalentamientos locales o que el fuego incida en cualquier parte del recipiente. Los tanques y depósitos que almacenen líquidos con un punto de ebullición que no exceda de 38 oC, serán equipados con dispositivos de venteo, los cuales estarán normalmente cerrados, excepto cuando se v entee a la atmó sfera en condiciones de presión interna o vacío. Los tanques y depósitos que almacenen líquidos de clase B con punto de ebullición mayor de 38 oC, cumplirán la condición anterior pero podrán tener v enteos abiertos cuando éstos estén equipados con apagallamas. Los apag allamas a que se ref iere el párrafo anterior pueden ser omitidos cuando las condiciones sean tales que su uso pueda pro vocar, en caso de obstrucción, un grave daño al tanque. Las propiedades de los líquid os que justifican la omisión de estos dispositivos incluyen condensación, corrosión, cristalización, polimerización, congelación y otras semejantes. Cuando al guna de estas condiciones exista, debe tenerse en cuenta el empleo del calor, uso de dispositivos con materiales especiales de construcción, cierres hidráulicos, inertización y otros equivalentes. Los tanques atmosféricos de superf icie con una capacidad no sup erior a cinco metros cúbicos que almacenen productos de la clase B, cualquiera que sea su punto de ebullición, podrán tener venteos abiertos. 3.2 Venteos de emergencia. Todo tanque o depósito de almacenamiento de superficie tendrá alguna forma constructiva o dispositivo que permita aliviar el exceso de presión interna causado por un fuego exterior. En tanques verticales, la forma constructiva puede ser de techo flotante, techo móvil, unión débil del techo o cualquier otra solución establecida en códigos de reconocida solvencia. 3.2.1. Los tanques mayores de 50 metros cúbicos de capacidad que almacenen líquidos de las clase D y no estén situados dentro de un cubeto o próximos a un canal de evacuación de líquidos de las clases A, B y C no necesitan venteos de emergencia. 3.2.2. Cuando el v enteo de emer gencia está encomendado a una válvula o dispositivo, la capacidad total del venteo normal y de emergencia serán suficientes para pre venir cualquier sobrepresión que pueda orig inar la ruptura del cuerpo o fondo del recipiente si es v ertical, o del cuerpo y cabezas si es horizontal. Si los líquidos almacenados son inest ables, se tendrán en cuenta los efectos del calor o gases producidos por polimerización, descomposición, condensación o reactividad propia. El venteo de emergencia está relacionado con la superficie húmeda del recipiente que puede estar expuesta a un fuego exterior. Dicha superficie se calculará sobre las bases de un 55 por 100 de la superfi-


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cie total de una esfera, o de un 75 por 100 del área total de un depósito horizontal y los primeros 10 metros por encima del suelo de un tanque vertical; se descontará la parte de superf icie que esté en contacto con el suelo. La capacidad total de ambos v enteos, el de emer gencia más el normal, no será menor que los def inidos en la tabla I-1, excepto lo previsto en 3.3 «Cálculo del v enteo total para líquidos estable s», de este capítulo. Para almacenamientos atmosféricos diseñados para presiones manométricas por encima de 7kP a (0,07 kg/cm 2) se utilizará la Tabla 13.16 cuando la superficie húmeda sea mayor de 260 metros cuadrados. Para depósitos a presión, el venteo de emergencia permitirá dar salida a los vapores producidos por efecto del calor recibido, sin que pueda aumentar la presión en el interior del depósito en más del 10 por 100 de la máxima presión de diseño. El cálculo se hará según 3.3.2. 3.2.3. La salida de todos los venteos y sus drenajes, en recipientes que permitan presiones manométricas de 15 kP a (0,15 kg/cm 2), se dispondrá de forma que la descarga, en el caso de inflamarse, no pueda producir recalentamientos locales o que incida en cualquier parte del reci piente. 3.2.4. Cada dispositivo de venteo deberá llevar estampado sobre él la presión de apertura, la presión a la cual la válvula alcanza la pos ición totalmente abierta y su capacidad de v enteo en esta última posi ción. 3.3 Cálculo del venteo total para líquidos estables. 3.3.1. En el caso de almacenamientos atmosféricos o a baja presión la capacidad total de venteo puede ser determinada por la siguiente fórmula: 3 m de aire por hora =

4.414 x Q Lx M

(5)

Donde: Q = calor recibido según 3.3.3 en kJ/h. L = calor latente de vaporización en kJ/kg. M = peso molecular en kg. Nota: 1 KJ = 0,24 kcal. O multiplicando la capacidad dada por las Tablas 13.15 y 13.16 por el factor F definido en 3.3.3. 3.3.2. En el caso de depósitos a presión, la capacidad total de v enteo será: kg/H de vapor de líquido =

Q L

(6)


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Tabla 13.15. Capacidad total de venteo para tanques con presión hasta 7 kPa (0,07 kilogramos/centímetro cuadrado) 55. Superficie húmeda (m2)

m3/hora de aire

Superficie húmeda (m2)

m3/hora de aire

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40

636 1.272 1.909 2.544 3.180 3.816 4.452 5.088 5.724 6.360 6.978 7.736 8.441 9.107

50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 230 160 y Superior

10.330 11.453 12.479 13.478 14.408 15.293 16.000 16.846 17.624 18.340 19.000 19.924 20.767

Nota: los caudales de aire son a presión atmosférica y 15 oC. Los valores intermedios pueden interpolarse.

Tabla 13.16. Capacidad total de venteo para tanques con presión hasta 7 kPa (0,07 kilogramos/centímetro cuadrado) 55. Superficie húmeda (m2)

m3/hora de aire

Superficie húmeda (m2)

m3/hora de aire

280 300 330 360 400 450 500 600 700 800 900

22.340 23.640 25.250 27.460 29.930 32.970 35.940 41.740 47.360 52.840 58.200

1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 4.000

63.450 88.480 112.000 134.500 156.193 197.774

Para valores superiores:

= 220 × A0,82

Nota: Los caudales de aire son a presión atmosférica y 15 oC. Los valores intermedios pueden interpolarse. Para valores inferiores a 280 m2 véase Tabla 13.15.

Donde: Q = calor recibido según 3.3.3 en kJ/h. L = calor latente de vaporización en las condiciones de venteo.


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3.3.3. El calor recibido en caso de fuego externo Q se determina por: Q = 139,7 x F x A0,82 x 103

(7)

Donde: Q = calor recibido por el recipiente en kJ/h. F = factor sin dimensiones. A = superficie húmeda en m2. El f actor F se tomará igual a la unidad, salvo en los casos siguientes, en que se tomarán los valores que se indican: Factor F: • Drenaje alejado o cubeto separado y superf icie húmeda superior a 20 m2. F = 0,5. • Sistemas de pulverizadores de agua fijos y automáticos para la prevención de incendios y cubeto separado. F = 0,3. • Aislamiento no afectado por fuego ni chorro de agua y con una conductividad térmica máxima a 900 oC de 83,75 kJ/h/m 2/oK (20 kcal/H/m2/oC). F = 0,3. • Aislamiento igual o anterior y sistemas de pulv erización de agua fijos y automáticos. F = 0,15. 3.4 Tuberías de venteo. Las tuberías de v enteo serán construidas de acuerdo con el apartado 4, «Sistemas de tuberías», de este capítulo de la ITC. Las tuberías de venteo para recipientes que almacenan líquidos de las clases A y B1, próximos a edificios o vías de uso público, estarán situadas de forma que los vapores sean descargados en un lugar seguro fuera de los edificios y a una altura superior a 3,6 metros sobre el nivel adyacente y, como mínimo, a 1,5 metros de cualquier abertura de un edificio. Las salidas de venteos terminarán por encima del nivel normal y podrán llevar codos y otros dispositivos para minimizar la entrada de materiales extraños. Se evitará obstruir las tuberías de v enteo con mecanismos que d en lugar a un aumento de la presión de descarga. Se evitarán conexiones con recipientes excepto para recuperación de vapores, o control de contaminación atmosférica. Los venteos de líquidos de la clase A y subclase B1 no se conectarán con los de la subclase B2 y clases C y D a no ser que existan dispositivos que impidan a los vapores de los primeros pasar a los otros tanques o se cambie la clasificación de los segundos. No se permite la interconexión de venteos entre recipientes con productos incompatibles. Cuando en tuberías de venteo se instalen válvulas de bloqueo, éstas deberán permitir que, en cualquier posición, exista siempre una salida a la atmósfera, válvula de seguridad o sistemas de recogida de vapores.


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Tabla 13.17. Equipo afectado por fallos en los servicios. Fallo

Equipo afectado

Algunas consideraciones

Energía eléctrica

Servicio de planta con fallos más frecuentes. Bombas para agua de enfriamiento; bombas para alimentación de calderas y hornos; bombas para apagado de reacciones; bombas para reflujo; ventiladores de los aerorrefrigerantes; ventiladores de las torres de enfriamiento; ventiladores para aire de combustión en quemadores; compresores para vapor o aire de proceso; compresores para aire de instrumentos; bombas de vacío; bombas para la alimentación de sellos hidráulicos; intrumentación eléctrica.

Más de una fuente de energía; grupo electrógeno de emergencia para servicios críticos (iluminación, control, etc); bombas críticas duplicadas (una de ellas con accionamiento eléctrico y la otra con turbina (a vapor o gas) o motor de combustión interna); atención a suministros DCI; instrumentación eléctrica en fallo seguro (en posición abierta o cerrada según sea el caso). Parada de emergencia en condiciones seguras si el corte de suministro es total. Cierre automático de combustible a hornos. Persianas aerorrefrigerantes: abiertas en fallo.

Agua para refrigeración

Condensadores para proceso o servicios; Duplicación de fuentes y bombeo para los casos refrigerantes para: fluidos de proceso, aceite críticos. lubricante o aceite en los sellos hidráulicos; camisas para enfriamiento en el equipo rotativo o alternativo.

Aire para instrumentos

Bastante frecuente. Transmisores; controladores; válvulas neumáticas para regulación del proceso; alarmas; parada automática del proceso en casos de emergencia.

Vapor de agua

Motores de turbina para: bombas, compresores, Duplicación de accionaniento (alternativa soplantes, quemadores, generadores eléctricos; eléctrica) para casos críticos. Acumuladores calderas; bombas recíprocas a vapor; elementos para vapor en su caso; ¿parada de emergencia? de proceso que incluyen la inyección de vapor de agua, eyectores para vacío.

Combustibles

Calderas; hornos; hervidores (destilación); motores de combustión interna para bombas o para generadores eléctricos; compresores con motor de combustión interna; turbinas a gas.

Instrumentación: alarmas, paradas.

Gas inerte

Sellos; inertizacion; reactores catalíticos; purgas para equipo e instrumentos.

Duplicación de sistemas para casos críticos.

Prever fallo en posición segura (abierto o cerrado según sea el caso) para todas las válvulas de proceso y servicios. Posible suministro alternativo de emergencia a partir de gases a presión suficiente (botellas, sistemas de inertización).

Establecidos los casos que pueden afectar a un elemento de equi po dado, resultarán los caudales correspondientes de ali vio. De entre el los se elegirá el mayor y, con éste, se procederá a dimensionar el dispositivo de alivio en lo referente a su capacidad. P ara ésta el parámetro funcional es la sección de paso libre una vez abierto el dispositivo al que se considera como una boquilla.


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Existen multitud de fórmulas para el cálculo de la sección menc ionada. Algunas de ellas están implícitas en gráficos para selección de tamaños que se incluyen en catálogos de los fabricantes. Vamos a incluir aquí unas que proceden de un artículo excelente 23 sobre el particular (véase Tabla 13.18). Los discos de ruptura se consideran como válvulas con vencionales a efectos de estos cálculos. Símbolos: Kp = coeficiente de acumulación de la presión para líquidos solamente: Acumulación

Kp

10% 20% 25%

0,60 0,92 1,00

Ksh = coeficiente para vapor sobrecalentado (vapor saturado: Ksh = 1). Kb = coeficiente de contrapresión (capacidad con contrapresión/capa cidad sin contrapresión) constante o v ariable para válvulas con vencionales empleadas con g ases y v apores (Kb = 1 cuando la contrapresión absoluta es inferior al 55% de la presión de consigna). Contrapresión

Kb

55 75 90 100

1,00 0,90 0,64 0

Tabla 13.18. Fórmulas para el cálculo de la sección de paso libre requerida en los dispositivos para alivio de presión 23. Fluido Vapor de agua Gases y vapores Líquidos

Válvulas convencionales*

WK 50 PK sh K b

(8)

Wn G Tk 3,03P C K b

(9)

A=

A=

A=

Válvulas compensadas*

Qn G 3,61 P d K p K u

* Véase descripción de tipos en el apartado 13.3.2. Estas fórmulas suponen un coeficiente de descarga = 0,975.

(10)

WK 50 PK sh K v

(11)

Wn G Tk 3,03P C K v

(12)

A=

A=

A=

Qn G 3,61 Pd K p K u K w

(13)


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Tabla 13.19. Factor Ksh para vapor recalentado. Factor Ksh para vapor recalentado Presión de ajuste kg/cm2

Temperatura de saturación o C

1 2 3 5 7 10 15 20 30 40 60

99,1 119,6 132,9 151,1 164,2 179,0 197,4 211,4 232,8 249,2 274,3

Ku Kv K P Pd C Tk G A Wk Wn Qn

Temperatura en oC 150

200

250

300

350

400

1,00 1,00 1,00

0,96 0,98 0,99 0,99 0,99 1,00 1,00

0,91 0,92 0,94 0,95 0,97 0,97 0,98 0,99 0,99 1,00

0,87 0,88 0,90 0,90 0,92 0,92 0,94 0,94 0,97 0,97 0,98

0,81 0,81 0,82 0,83 0,83 0,84 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

0,75 0,76 0,77 0,77 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78

= coeficiente de viscosidad para líquidos (Ku = 1 para líquidos normales). = coeficiente de contrapresión v ariable para válvulas compensada s que operan con líquidos. = Cp/Cv (relación de calores específicos). Si no se conoce, usar K = 1. = presión de descarga (kg/cm2 abs) = presión de consigna + acumulación + 1,033. 2 = presión diferencial de ajuste (kg/cm ) = presión de consigna 2 2 (kg/cm man) – contrapresión (kg/cm man). = constante para gases y vapores dependiente de K (Figura 13.9). = temperatura absoluta (oK) (oC + 273). = peso específico relativo (gases: aire = 1; líquidos: agua = 1). = área del orificio del elemento de alivio (cm2). = caudal másico (kg/h) de vapor de agua a evacuar. = caudal (Nm3/h; 0 oC y 760 mmHg) de gases o vapores a evacuar. = caudal (m3/h) de líquido a evacuar.

Cuando se prevea que en la descarga de un elemento de alivio pueda producirse evaporación súbita («flash») sólo hay que pre ver sección de paso para el líquido. La velocidad de paso, a través de la boquilla, es tan grande que no hay tiempo para la generación de vapores dentro del cuerpo del elemento de alivio. La tubería de descarga, no obstante, sí deberá tener en cuenta dicha generación (flujo bifásico). Una vez obtenida la sección de paso requerida (A) se procede a establecer el tamaño nominal de la válvula de alivio necesaria eligiendo el del área inmediatamente superior a la requerida, según 24. Véase la Tabla 13.20.


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Figura 13.9. Constante C para gases y vapores en función de la relación de calores específicos K. Tabla 13.20. Dimensionamiento de las válvulas de alivio 24. Área (cm2)

Tamaño nominal del orificio

0,709 1,264 1,980 3,245 5,064 8,303 11,858 18,406 23,225 28,000 41,161 71,290 103,225 167,742 superior

D E F G H J K L M N P Q R T Consultar a suministradores

Los discos de ruptura se denominan por el diámetro nominal (ASA o DIN) de la tubería en la que van intercalados entre bridas.

13.3.2. Equipo: válvulas de seguridad, válvulas P/V, discos de ruptura y apagallamas Comenzaremos tratando de las válvulas de se guridad y fijando la terminología mediante los dibujos recogidos en las Figuras 13.10 y 13.11.


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Figura 13.10. Válvula de seguridad (construcción convencional) 23.

Existen diseños muy variados. Todos ellos llevan un sistema (palanca, neumático, etc.) que permita su accionamiento a voluntad (fuera del caso de emergencia) para comprobar que el disco no esté pegado al asiento, para despresurizar el sistema, etc.

Figura 13.11. Válvula de seguridad 23.


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Aquí solamente v eremos características generales de los tipos m ás importantes. A) Válvulas no compensadas o con vencionales. Se representan de forma esquemática en la Figura 13.12 junto con el balance de fuerzas que actúan sobre el disco. Hay dos subtipos según que el bonete ventee a la atmósfera o a la descarga de la propia válvula. Símbolos: Fs = fuerza de muelle. P1 = presión desde el lado del equipo protegido. P2 = contrapresión en el lado de descarga. AN = área de la boquilla. AD = área del disco. Si el bonete ventea a la atmósfera: P1 AN = FS – P2 (AD - AN)

(14)

La contrapresión hace disminuir la presión de disparo por debajo de la consigna (con riesgo de disparo prematuro). Si el bonete ventea a la descarga: P1 AN + P2 (AD – AN) = FS + P2 AD P1 AN + P2 AD – P2 AN = FS + P2 AD P1 AN – P2 AN = FS P1 AN = FS + P2 AN

Figura 13.12. Efecto de la contrapresión sobre la presión de disparo para válvulas de seguridad convencionales o no compensadas 22.

(15) (16) (17) (18)


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La contrapresión incrementa, en este caso, la presión de disparo por encima de la de consigna (con riesgo de no disparar cuando se requiera). B) Válvulas compensadas. Se representan de forma esquemática en la Figura 13.13 junto con el balance de fuerzas que actúan sobre el di sco. Hay dos subtipos, ambos con bonete v enteado a la atmósfera, pero sin o co n fuelle. Símbolos: los anteriores y Ap = área de pistón AB = área del fuelle En el subtipo con pistón y sin fuelle: P1 AN + P2 (AD – AN) = FS + P2 (AD – AN) P1 AN + P2 = FS + P2 P1 AN = FS

(19) (20) (21)

La contrapresión no influye: esta es la intención del diseño. En el subtipo con fuelle se llega a la misma fórmula y conclusión. De lo anterior se deduce un criterio para elegir el tipo de válvula: a) Envío directo de la descarga a la atmósfera (sin contrapresión): válvulas no compensadas (más baratas).

Figura 13.13. Efecto de la contrapresión sobre la presión de disparo para válvulas de seguridad compensadas 22.


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b) Envío a colectores con contrapresión muy baja (<10% de la pre sión de consigna): válvulas no compensadas. c) Envío a colectores con contrapresión elevada (hasta 20% PC en ejecución normal; 20-25% en ejecución especial) (ahorro en tubería por di ámetro menor cuando el recorrido es largo o variable): válvulas compensadas. d) Bonete abierto a la atmósfera: productos inocuos (nitrógeno, CO2, vapor de agua, aire). e) Bonete cerrado a la atmósfera: todos los líquidos; los vapores peligrosos (tóxicos, inflamables, etc.). C) Válvulas oper adas mediante piloto . En estas válvulas de se guridad, el muelle proporciona un 75% aproximadamente de la fuerza de cierre sobre el disco. El resto lo proporciona la presión del recipiente prote gido, a través de la válvula (2.ª) piloto. Cuando se e xcede la presión de consigna, se dispara la válvula p iloto que ventea (deja escapar) la presión complementaria que mantenía el disco de la válvula principal en posición de cierre, con la que ésa se abre. Este tipo de válvula es el más caro, empleándose cuando: a) Se requiere mayor estanquidad que la obtenida de las válvulas que operan con muelle solamente, durante la operación normal del proceso. b) Cuando las presiones de operación y consigna están muy cerca una de otra. En algunos casos, llega a eliminarse el muelle de la válvula haciendo que la presión del sistema protegido asegure el cierre de la misma en condiciones de operación normal. La Figuras 13.14, 13.15 y 3.16 muestran esquemas de válvulas ope radas mediante piloto (frecuentemente denominadas «válvulas piloto») y su funcionamiento. Los discos de ruptura son diafragmas frágiles (Figura 13.17) ma ntenidos entre dos bridas especiales. Se trata del dispositi vo de ali vio más barato pero no vuelve a cerrar, una vez accionado, cuando pasa la emergencia. Esto último limita sus aplicaciones (ejemplo: prohibido para servicio con gases licuados) a aquellos casos en que no se puedan emplear válvulas de ali vio p or razones operativas. En particular: — Para líquidos viscosos (>300 cSt). — Para líquidos con tendencia a cristalizar o al apelmazamiento. — Fluidos muy corrosi vos: discos solos o antes de válvula de ali vio para proteger ésta. — Cuando se prevean aumentos de presión muy rápidos (explosión). En el caso de los discos de ruptura hay que considerar que la p osible contrapresión desplaza el disparo hacia presiones más altas (presi ón de consigna mas contrapresión).


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Figura 13.14. Válvula de seguridad operada mediante válvula piloto 22.

Las válvulas P/V (presión/v acío) sirv en para prote ger tanques a tmosféricos o de presión baja (< 15 psig) se gún API-Std-2000 (véase l a Figura 13.18). Los apag allamas incluyen unas rejillas que enfrían la llama, apagándola, cuando intenta atravesarlas. Se puede citar aquí la publicación API-2028 15 relativa a los elementos de equipo así como las páginas 26-38 a 26-43 en 134.

13.3.3. Equipo: tuberías y colectores para recogida Empezamos considerando la tubería que une el sistema prote gido al elemento de alivio. Debe ser lo más corta posible y tener una pérdida de carga, para las condiciones de máxima descarga, igual o inferior al 3% de la presión de consigna. En muchos casos es suficiente que tenga el mismo diámetro nominal (DN) que las bridas del elemento de alivio o un tamaño DN inmediato superior si el tubo se alarga un poco. La consideración de la tubería de descarga es bastante complicada. Hay que empezar teniendo en cuenta que la contrapresión, en el lado de d escarga del elemento de alivio, será la suma de:


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Figura 13.15. Situación normal.

a) Pérdida de carga en el ramal de tubería correspondiente al el emento de alivio. b) Pérdida de carga en el colector de descargas. c) Pérdida de car ga en los separadores y/o la vadores de g ases o vapores descargados. d) Pérdida de car ga en los elementos para e vacuación y/o destruc ción de los gases o vapores (chimenea, antorcha, etc.).


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Figura 13.16. Situación de disparo.

Cuando varios elementos de ali vio descargan en un mismo colecto r, se debe comprobar que el tamaño del mismo cumple para todos y cada uno de ellos, para el caudal máximo de descarga. También se deben tener en cuenta los casos de descargas simultáneas cuando los casos de emergencia establecidos con anterioridad los prevean. En estos últimos casos cuenta bastante el factor tiempo (simultaneidad, solapamiento o secuencia de las de scargas en el tiempo).


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Figura 13.17. Disco de ruptura.

Ya hemos mencionado antes que, cuando se hace uso de válvulas de seguridad no compensadas, la contrapresión, en el caso peor, no debe superar el 10% de la presión de consigna. El empleo de las válvulas compensadas permite un ahorro importante en tubería. Ejemplo: pasando de una contrapresión del 10% a una del 50% perm ite un ahorro en las tuberías de descarga y colector de un 34% (para una instalación concreta). A veces trae cuenta disponer de dos sistemas separados de colec tores para alivios: uno para los de alta presión y otro para los de baja. La API-RP-521 21 incluye (sección 5) una guía para el diseño de estos sistemas.

13.3.4. Equipo: sistemas para recogida, evacuación y/o destrucción Este asunto debe tratarse con más detalle que el que se va a dar aquí cuando se considere el tratamiento de residuos noci vos para las person as y el medio ambiente. Ello no obstante, vamos a dar aquí unas guías generale s relativas al destino que se da a diferentes tipos de residuos (normales de p roceso y proce-


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Figura 13.18. Válvula para venteo de presión y vacío (P/V).

dentes de los ali vios de emer gencia) centrándonos, después, en lo s sistemas propios de los residuos inflamables. Hay que tener en cuenta también que la evolución en este campo ha tendido a ser más estricta con el destino de los residuos debido a las consideraciones medioambientales, y de un mayor aprovechamiento energético de todas las corrientes, incluidas las residuales, de los procesos. Aunque esté anticuado, y a salv o de una consulta que hemos hecho al API, merece la pena considerar el manual de este Instituto que se in cluye en la cita 25. La Tabla 13.21 y la Figura 13.19 pueden servir como guías generales orientativas. La Tabla 13.22 es reglamentaria, procediendo de la ITC-MI-IP-01 56 para refinerías. Las tendencias mencionadas hace poco afectan sobre to do al destino y tratamiento posterior de las corrientes globales de descar ga que se indican en di-


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Tabla 13.21. Destino de los materiales procedentes de válvulas de alivio, de válvulas de purga, de venteos y de drenajes 25. Materiales y condiciones A) Vapores de proceso (a) Vapores inflamables no tóxicos procedentes de válvulas de alivio y de venteos: 1. Menor densidad que el aire 2. Mayor densidad que el aire y que permanecen en fase vapor en las condiciones atmosféricas, acompañados de vapor de agua como agente dispersante 3. Incondensables y más densos que el aire 4. Vapores condensables7 en condiciones atmosféricas, acompañados por vapor de agua dispersante o por encima de 300 oF2 5. Vapores condensables en las condiciones atmosféricas, por debajo de 300 oF. (b) Vapores inflamables y tóxicos procedentes de válvulas de alivio (c) Vapores no inflamables y no tóxicos procedentes de válvulas de alivio (d) Vapores tóxicos no inflamables procedentes de válvulas de alivio: 1. Incondensables 2. Condensables7 (e) Vapores de válvulas de purga: 1. Inflamables, incondensables 2. Inflamables, condensables 3. No inflamables, incondensables, no tóxicos 4. No inflamables, incondensables, tóxicos 5. No inflamables, condensables, no tóxicos 6. No inflamables, condensables, tóxicos 7. Mezclas de líquido y vapor (por ejemplo, vapor residual de los calentadores) (f) Gases excedentes de procesos: 1. Inflamables, tóxicos y no tóxicos 2. No inflamables, tóxicos 3. No inflamables, no tóxicos

Descarga Descarga al Descarga al Descarga al Retorno al directa a la sistema de sistema de sistema de proceso atmósfera antorcha purga drenajes

X1 X X1

X1

X11 X X11

X X2

X3 X4

X1 X3

X4 X4 X4 X4 X4 X X4 X4

X

X X3

X4 (Continúa)


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Tabla 13.21. (Continuación) Materiales y condiciones

Descarga Descarga al Descarga al Descarga al Retorno al directa a la sistema de sistema de sistema de proceso atmósfera antorcha purga drenajes

B) Líquidos de proceso (a) Líquidos5 procedentes de válvulas de alivio (b) Líquidos procedentes de válvulas de purga (c) Líquidos procedentes de drenaje8: 1. Líquidos de proceso 2. Agua 3. Drenajes de válvulas de alivio C) (a) (b) (c) (d) (e)

Vapor de agua y varios Vapor de agua sobrante o agotado Purga de calderas Condensado de purgadores Condensado de calderas Drenajes superficiales

X10 X4

X

X X X X

Notas: 1 Aislando adecuadamente la descar ga de la válvula de ali vio, con respecto al equipo que la rodea. Generalmente, esto requiere al menos 10 pies de elevación por encima de la columna o edificio más alto, dentro de un radio de 50 pies. 2 Sin líquido presente en la descarga de válvula. 3 Es preferible pasar los vapores a través de una antorcha, si tales vapores se pueden descomponer por el calor sin formación de productos tóxicos. 4 Posiblemente requiera absorción complementaria o neutralización para los componentes tóxicos. 5 Materiales líquidos a presión y temperatura atmosféricas. 6 Esto se aplica particularmente a las descargas de bombas de aceite térmico, que descargan recirculando a su línea de succión. Las descargas de las válvulas de alivio que retornan al sistema, deben acceder a zonas de temperatura aproximadamente igual. No debe permitirse que el material caliente retornado cause evaporación excesiva, evitando el calentamiento del circuito de retorno o de la zona de reinserción, ni que dicho material retorne a zonas en las que sería vaporizado excesivamente por la temperatura existente en el punto de recogida. 7 «Condensable» significa que aproximadamente el 50 por ciento o más del material considerado se condensa a la presión y temperatura atmosféricas. 8 Considera cantidades muy pequeñas, no emitidas continuamente (excepto agua), a partir de válvulas, generalmente de una pulgada e inferiores. 9 Si el material es tóxico, corrosivo o peligroso de cualquier otra forma, la eliminación mediante los drenajes puede no estar permitida. Los líquidos procedentes de muestreo o los gases licuados del petróleo no pueden emitirse a los drenajes. 10 Las válvulas de alivio de los cambiadores de calor pueden descargar por separado a un recipiente que, a su vez, sea venteado a la chimenea de v enteos, en el que puedan comp robarse las fugas de las válvulas y en el que pueda separarse el aceite, para mantenerlo fuera de los drenajes de la planta. Las válvulas en las que sea probable que se produzcan descargas de grandes cantidades pueden conectarse directamente a los sistemas de purga. 11 Bajo ciertas condiciones y siendo acompañadas automáticamente por vapor dispersante, pueden ventearse a la atmósfera pequeñas cantidades de v apor tóxico no condensable , siempre y cuando el punto de v enteo se encuentre suficientemente alejado de las zonas en las que se encuentre personal presente.


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Figura 13.19. Evacuación de materiales procedentes de válvulas de ali vio, de las válvulas de pur ga y de los drenajes a partir de v arios elementos de equipo y de proceso (25).


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Tabla 13.22. Destino de los fluidos descargados por las válvulas de seguridad, de evacuación, purgas y venteos 56. Mínimas condiciones de seguridad (se indican mediante *) Fluidos y condiciones

1. Vapores de proceso procedentes de válvulas de seguridad 1.1. Inflamables, no tóxicos de válvulas y escapes: 1.1.1. Más ligeros que el aire 1.1.2. Más pesados que el aire, en el que permanecen vapores en condiciones atmosféricas, acompañados de un agente dispersante 1.1.3. No condensables y más pesados que el aire 1.1.4. Condensables7 en condiciones atmosféricas, acompañados por vapor de agua dispersante 1.2. Inflamables tóxicos 1.3. No inflamables, no tóxicos 1.4. No inflamables, tóxicos 1.4.1. No condensables 1.4.2. Condensables7 2. Vapores de válvulas de evacuación 2.1. Inflamables, no condensables 2.2. Inflamables, condensables 2.3. No inflamables, no condensables, no tóxicos 2.4. No inflamables, no condensables, tóxicos 2.5. No inflamables, condensables, no tóxicos 2.6. No inflamables, condensables, tóxicos 2.7. Mezclas de vapor y líquido 3. Gases excedentes de procesos 3.1. Inflamables, tóxicos o no tóxicos 3.2. No inflamables, tóxicos 3.3. No inflamables, no tóxicos 4. Líquidos de proceso 4.1. Líquidos5 de válvulas de seguridad 4.2. Líquidos de válvulas de evacuación 4.3. Líquidos de purgas8 4.4. Líquidos de proceso 4.5. Agua 4.6. Purgas de válvulas de seguridad

Descarga Descarga al Descarga al Retorno Descarga al directa a la sistema de sistema de al sistema de atmósfera antorcha evacuación proceso drenajes A B C D E

(*)1 (*)1

(*) (*)

(*)

(*)

(*)2 (*)3 (*)4

1

(*)

(*)3

(*)

(*) (*)3

(*) (*)4 (*)4 (*)4

(*)4 (*)4 (*) (*)4 (*)4

(*)4

(*)10 (*)4 (*)

(*)6

(*)9 (*)9 (*)9 (*)9 (Continúa)


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Tabla 13.22. (Continuación) Mínimas condiciones de seguridad (se indican mediante *) Fluidos y condiciones 5. Vapor de agua y otros fluidos 5.1. Descarga de vapor a presión o de escape 5.2. Evacuación de calderas 5.3. Purgas de condensado de vapor de agua 5.4. Vapor de agua condensado de recalentadores 5.5. Drenajes de superficie

Descarga Descarga al Descarga al Retorno Descarga al directa a la sistema de sistema de al sistema de atmósfera antorcha evacuación proceso drenajes A B C D E (*)

(*) (*) (*)

(*)11 (*) (*)11

Notas: 1 Llevará una inyección de vapor de agua en el tubo de descarga. 2 Cuando no exista líquido presente en la válvula de descarga. 3 Preferible pasar los vapores a través de una antorcha de quemar, sólo si tales vapores se pueden descomponer por el calor sin formación de productos tóxicos. 4 Estudiar si existen requisitos de absorción o neutralización suplementarios para los fluidos tóxicos, los cuales deberán instalarse en caso afirmativo. 5 Fluidos líquidos a presión y temperatura atmosférica desfavorables que reinen en el lugar. 6 Se aplica particularmente a la descargas de bombas de hidrocarburos calientes que alivian a la línea de succión. Las descargas de válvulas de seguridad que retornan al sistema deben acceder a zonas de temperatura aproximadamente igual. 7 A la presión y temperatura atmosférica más desfavorable que reinen en el lugar. 8 Se suponen cantidades muy pequeñas, no extraídas continuamente (excepto agua) de válvulas, generalmente de 3/4 de pulgada e inferiores. 9 Si el fluido es tóxico, corrosivo o peligroso por otras causas, la descarga se efectuará a drenajes adecuados. 10 Las válvulas de seguridad de intercambiadores de calor pueden d escargar por separado a un depósito con escape a una chimenea de evacuación, en el que puedan comprobarse las pérdidas de las válvulas y se mantengan los drenajes limpios de hidrocarb uros. Las válvulas preparadas para descargar grandes cantidades se conectarán directamente a los sistemas de evacuación. 11 Si no se recoge en un sistema de recuperación de condensadores y sólo en cantidades muy pequeñas. Si es abundante, deberá enfriarse previamente.

chas guías. Cabe indicar también la diferencia entre sistemas c errados (de antorcha, de purgas, de recirculación o retorno) y abiertos (venteo directo, o a través de chimeneas, a la atmósfera). Los sistemas de drenajes suelen ser dobles: a) Para aguas de lluvia. b) Para aguas de proceso que, pudiendo contener aceites y otros c ontaminantes, deben ser conducidos al sistema para tratamiento de aguas. Como guía para el diseño del equipo correspondiente a este apar conveniente consultar las páginas 26-31 a 26-38 de 134.

tado, es


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La primera consideración, ante un planteamiento general del destino de los residuos, debe ser la recirculación a proceso para eliminarlos a coste mínimo y aprovechamiento máximo. La descarga a la atmósfera puede ser: a) Directa en el punto original de emisión: el propio dispositi vo de ali vio. b) A través de un sistema colector que conduce los ali vios a una chimenea. Cuando se piensa en la emisión a la atmósfera hay que tener en evitación de los problemas siguientes:

cuenta la

a) Formación de mezclas inflamables en zonas peligrosas. b) Exposición de personas a vapores tóxicos o corrosivos. c) Posible ignición (prever extinción) en los puntos de emisión. d) Nivel excesivo de ruido durante la emisión. e) Contaminación atmosférica. En la Tabla 13.21 (nota 1) se incluye un criterio de distancias para proteger instalaciones y edificios de las descargas individuales: al menos 3 metros de elevación, para el punto de descarga, por encima del edificio o columna más elevados que se encuentren en un radio de 15 m. La ITC-IP-01 56 especifica 3,6 m. Se suele diseñar el diámetro en la boca de la chimenea de forma tal que la velocidad de salida de los g ases emitidos sea de un mínimo de 1 8 m/seg. Si la chimenea es de ladrillo no se deben sobrepasar de 27 m/seg para evitar la destrucción de aquéllos. En las chimeneas de las ref inerías se esp ecifican 152 m/seg en la boca de la chimenea según API-RP-52121 sección 5 apartado 5.3.D. Con ello, el cálculo del diámetro requerido queda: D=

m 2826 lV

(22)

siendo: D = diámetro de la boca (pies). m = caudal másico total (lb/h) emitido máximo. ρ = densidad del gas emitido (lb/pie3). V = velocidad en la boca (pies/seg) (tomar = 500 pies/seg) Los sistemas colector es, que recogen ali vios procedentes de distintos puntos, pueden incluir separadores de fase líquida originada por la condensación al enfriarse los ali vios. También pueden incluir sistema s de enfriamiento con lluvia de agua (véanse las Figuras 13.20 y 13.21). Estos sistemas colectores desembocan en una chimenea. En el diseño de la chimenea inter-


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Figura 13.20. Diagrama de flujo esquemático de un sistema para purgas con recipiente separador y chimenea 21.

vienen los criterios de dispersión que vimos en el apartado 1.2 .7. Es importante la velocidad vertical de envío a través de la boca de la chimenea, por lo que se suele hacer uso de la adición de v apor de agua o de aire como auxiliares dispersantes. Volvemos a citar aquí un artículo e xcelente 26 sobre dispersión de v enteos. Con la fórmula que proporciona la concentración máxima que se alcanza al nivel del suelo (dentro de la zona de influencia de la emisión) en función de (entre otras v ariables) la altura de la misma, puede obtenerse la a ltura necesaria (de la chimenea) para que no se rebase un v alor máximo tolerabl e de dicha concentración. Una fórmula bastante simple procede de la API-RP 520 22 Apéndice B: C máx =

W 2 VH M

siendo: Cmáx = concentración máxima al nivel del suelo (ppm). W = caudal másico emitido (lbs/h) del componente considerado. V = velocidad del viento (millas/h). H = altura de la chimenea (pies). M = peso molecular del componente considerado.

(23)


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Figura 13.21. Sistema típico de purga con lluvia para la disposición de líquidos calientes 21.

Algunas reglas orientativas son 27: a) Altura mínima: dos veces y media de la de los edificios o accidentes del terreno (para evitar turbulencias importantes). b) Velocidad de salida entre 18 y 27 m/s (indicado antes). c) La concentración en el suelo es in versamente proporcional al cuadrado de la altura de la chimenea. Llegados a este punto, resulta muy importante hacer referencia a l Manual de cálculo de la altura para chimeneas industriales, que puede obtenerse en el Servicio de Publicaciones del Ministerio de Industria (España) 148.


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El destino más frecuente de las emisiones inflamables está en s u incineración. Si su re gularidad y concentración lo permiten, la primera forma de incineración será como comb ustible en hornos (para el calentamiento de las corrientes de proceso que lo requieran), en calderas (para generar vapor de agua para proceso o para impulsión) o en turbinas a g as (que mue van generadores eléctricos u otras máquinas rotati vas). Se trata de una elimina ción de residuos que es elegante y económica. Otro caso es el de los ali vios inflamables intermitentes. Aquí es necesario prever instalaciones específicas para la incineración de las cantidades máximas resultantes del cálculo de ali vios e xplicado en apartados anter iores. Existen distintos tipos de incineradores de horno de venturi o de pozo, todos ellos al nivel del suelo. Estos tipos de incineradores son más baratos que el de antorcha , que veremos luego, en lo relati vo a in versión inicial y a coste de mante nimiento. Por contra requieren mucho más espacio libre alrededor (76-150 metros de radio) y los mismos servicios auxiliares que una antorcha. El tipo de incinerador más frecuente en plantas químicas y petr oleras es el de antorcha que puede ilustrarse con la Figura 13.22 como esquema, más simplificado, y con la Figura 13.23, más detallado. La API-RP-521 21 incluye una guía e xcelente para el diseño de antorchas (Sección 5, apartado 5.3.C) así como un caso resuelto (Apéndice B). Aquí solamente vamos a explicar los pasos de diseño y los criterios que se siguen: a) Cálculo del diámetro: con el criterio de que la v elocidad sea 0,2 Mach (20% de la velocidad del sonido en el gas considerado en la boca de salida la chimenea, comprobando después que la pérdida de car ga sea ≤ 2 psi) 0,2 Mach corresponde a la velocidad máxima que se puede imponer sin que la llama se desprenda «soplada» de la boca y se apague. b) Cálculo de la longitud de llama (se gún la gráf ica de la Figur a 4: L = longitud de llama (pies), en función del calor producido (BTU/hr ) en la llama). c) Cálculo de la distorsión de la llama por efecto del viento según: 1) gráfica de la Figura 5: distorsión de la llama (pro yecciones vertical y horizontal de la misma) en función de la razón entre la v elocidad del viento y la velocidad de salida en la boca de la chimenea; 2) método m ás riguroso mediante ecuaciones. d) Cálculo de la altura necesaria (fuste) para la chimenea: 1. Según radiación emitida por la llama. P artiendo de la ecuació n de Hajek y Ludwig: D=

FQ 4/ K

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Figura 13.22. Diagrama de flujo esquemático de una instalación típica de antorcha para el tratamiento seguro de vapores inflamables. Incluye el depósito separador para recoger condensados y líquidos 21.

siendo: D = distancia mínima desde el centro de la llama hasta un punto dado sobre el suelo (pies). F = fracción del calor emitida por radiación (= 0,3 si no hay datos mejores). Q = calor total emitido (BTU/hr). K = radiación máxima tolerable (BTU/pie 2 h) en el punto considerado al definir D. Establecida D, se obtiene el primer valor de la altura (H1). 2. Criterio de altura mínima: H2 ≥ 100 pies (30,5 m)

(25)

3. Criterios de emisión tóxica máxima en caso de apag ado. Se eli ge el componente más tóxico de los gases emitidos. Se calculan Cmax y Xmax

TIC

LG LC

LG

LV

LSH

XCV

Instalado en panel

FT

FRC

Medidor de caudal

Ratio

Antorcha

FV

Generador del frente de llama

FT

Pl

Pl

PAL

XCV

Vapor para combustió n sin humo

Aire Gas al piloto y al encender

Electricidad para la chispa del encendedor

PSL

Vapor de agua para combustión sin humo

Tubería del encendedor

Figura 13.23. Instalación típica de antorcha (21).


Nota: este esquema representa una disposición y sus elementos. La disposición del sistema puede variar según la eficacia requerida. Igualmente, la selección de los tipos y cantidades de componentes, así como su aplicación, deben ajustarse a las necesidades y especificaciones de la planta concreta de que se trate.

XCV

LAH

Pendiente hacia el separador

Bomba de accionamiento a vapor con otra de reserva con accionamiento eléctrico

A recogida de productos aceitosos o de residuos líquidos

Depósito separador

Vapor de agua

Pl

Venteo

Sello molecular Gas de purga

Sumidero para agua aceitosa (al sistema de aguas ácidas si se tratan continuamente grandes cantidades de SH2)

Método alternativo de sellado (sello de agua)

XCV

LG

A la antorcha

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Tl

Pendiente hacia el separador

TV

LC

Pl

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Del sistema colector de alivios y/o venteos

Vapor de agua

Agua

LV

Del depósito separador


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según los modelos de dispersión vistos anteriormente, tomando la altura de chimenea correspondiente a la mayor entre H1 y H2. Obtenida Cmax, se compara con el límite máximo de concentración tolerada (en el ejemplo: 20 ppm de SH2) y se acepta o no la altura considerada. Si no se acepta, se probará con valores mayores de H hasta que Cmax sea aceptable, resultará H3. La altura a especificar será la mayor resultante entre H1, H2 y H3. e) Servicios auxiliares a la antorcha. 1. Vapor de agua añadido para lograr una combustión sin humo: W steam = W HC (0,68 -

10,8 ) M

(26)

donde: Wsteam = caudal másico de vapor a añadir (lb/h). WHC = caudal de hidrocarburos a quemar (lb/h). M = peso molecular de los hidrocarburos a quemar. Resulta un v alor máximo de diseño. El v alor en cada momento, ante emisión variable, debe obtenerse mediante la instrumentación de control adecuada. 2. Prevención ante retroceso de la llama. No se usan apag allamas de rejilla o malla porque se obstruyen. Se usan, cerca de la boc a de la antorcha, sellos de laberinto o sellos moleculares de diseño especial. Antes de la antorcha o en su parte baja se dispone un sello de agua. 3. Llamas piloto. Para asegurar el encendido de la llama princip al en el momento en que se produzca o aumente una emisión. Requieren una fuente de gas muy fiable. 4. Encendedor. Dispositivo de chispa eléctrica situado al pie de la antorcha. La ignición se transmite a las llamas piloto mediante el e nvío, hasta las mismas, de una mezcla aire-gas encendida mediante otra tubería adecuada. 5. Separador anterior a la antorcha. Intercalado al final del colector para recoger líquidos condensados. Puede incluir el lavado y enfriamiento de los g ases residuales mediante lluvia de agua así como el sel lo líquido anterior a la antorcha. Es con veniente que esté dotado de calefacción para evitar la congelación de los líquidos recogidos y la obstrucción consiguiente del paso de gases.


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6. Tuberías especiales. Cuando se desea quemar algunos residuos de carácter corrosivo, en pequeñas cantidades, se los conduce hasta la misma llama mediante tuberías individuales y específicas para tal efecto. Queda mencionar solamente otros métodos para la separación y tratamiento de residuos procedentes de las emisiones de emer gencia, cuya explicación cae fuera del contenido de este texto: a) Recogida mediante los sistemas de drenaje. b) Separación agua/aceites. c) Tratamiento físico de aguas: sedimentación, decantación, floculación, etc. e) Tratamiento químico de aguas: neutralización, oxigenación, etc. f) Tratamiento biológico de aguas: depuración bacteriana. g) Separación de sólidos suspendidos en gases: filtros, ciclones, etc. h) Adsorción de gases en lechos sólidos: carbón activado, tamices moleculares, etc. i) Absorción de gases en líquidos. j) Conversión catalítica de gases. k) Tratamiento de olores.

13.4. OPERACIONES EN CIRCUITOS CERRADOS Aquí solamente una breve mención y un ejemplo de cómo se e vitan emisiones (nos interesan ahora las nubes de vapores o tóxicos e inflamables) en operaciones de transferencia de productos entre tanques para almacen amiento y medios de transporte (cisternas, bidones, buques, etc.). Se trata de que los vapores emitidos y desplazados al llenar un recipiente se envíen al recipiente que se está vaciando al mismo tiempo (reponiendo el v olumen que deja libre el líquido). Con ello disminuyen de forma muy importante las emisiones y las necesidades de su tratamiento. La Figura 13.24 muestra ejemplos de estas operaciones.

13.5. OPERACIONES CON ATMÓSFERAS INERTES: BARRIDOS E INERTIZACIONES Existen varias razones para desplazar el aire contenido dentro del equipo y tuberías en las plantas químicas y petroleras: a) Proteger a las sustancias que se almacenan o manipulan contra la acción del oxígeno, del CO 2 o de la humedad contenidos en el aire. Tal acción podría perjudicar dichas sustancias o sus empleos posteriores.


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Figura 13.24. Operaciones en circuito cerrado. Arriba: sistema para recogida de vapores. Abajo: sistema para recogida y tratamiento de vapores.

b) Evitar la formación de mezclas inflamables al eliminar la presencia del oxígeno comburente. Se debe recordar aquí que se entiende por mezcla inflamable aquella cuyas concentraciones de combustible y comburente se encuentran dentro de los límites de inflamabilidad (en oxíge no o en aire). Unas operaciones clásicas, cuando se va a poner en marcha una refinería de petróleo u otra instalación que opere con productos inflamables, son: a) b) c) d)

Limpieza mecánica de equipo y tuberías. Pruebas hidráulicas y de estanquidad. Secado (por calentamiento y/o circulación de aire caliente y seco). Barrido para inertización del equipo y las tuberías.


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El barrido y la inertización pueden hacerse con gases inertes que sean baratos dados los grandes volúmenes a tratar. En orden de precio creciente, se suelen usar: a) Vapor de agua. b) Dióxido de carbono. c) Nitrógeno seco. El vapor de agua presenta el inconveniente de dejar humedad y condensado en el equipo y tubería. En bastantes ocasiones ello es incon veniente si el agua afecta a las sustancias de proceso. En otras pueden originar co rrosión y golpes de presión, mediante su e vaporación súbita, cuando entre en conta cto con hidrocarburos u otros productos muy calientes. El dióxido de carbono puede generar nieve carbónica y electricidad estática cuando se aplique el barrido. También puede reaccionar con cier tas sustancias de proceso y generar corrosión en el equipo y tubería. Los inconvenientes citados se deben tener en cuenta cuando se haga un plan para barrido e inertizaciones. El único g as que no presenta nin gún inconveniente es el nitrógeno seco procedente de la destilación del aire licuado. La propia operación de barrido e inertización presenta un riesg o al llenar ámbitos con un gas irrespirable lo que debe tenerse en cuenta cuando operarios accedan a los mismos. Véanse páginas 26-75 a 26-77 en 134. El barrido con gas inerte puede hacerse de tres maneras: a) Barrido por desplazamiento. Se usa en el caso de tuberías. Se in yecta el gas inerte por un e xtremo (con o sin el paso de un topo) has ta que haya pasado un volumen igual (o ligeramente superior) al de la tubería barrida. b) Barrido por dilución. Es el tipo más frecuente para inertizar recipientes. Se inyecta el gas inerte por una tub uladura y se lo deja salir por otra lo más alejada posible de la primera. Las alturas de las bocas se pueden elegir según las densidades relativas de los gases para facilitar el desplazamiento deseado. Se analiza el g as a la salida (contenido en O 2, humedad, punto de rocío) y se continúa el barrido hasta conseguir la disminución que se haya especificado. La cantidad de nitrógeno necesaria puede obtenerse de la gráfica 28 de la Figura 13.25, donde: Contenido = concentración en volumen del componente indeseado. Número de reno vaciones = número de v eces el v olumen del recipie nte barrido = volumen de gas inerte a introducir (pasar). c) Barrido por ciclos sucesivos de compresión/purga. Se usa cuando el recipiente solamente tiene una boca. Se inyecta el gas inerte hasta alcanzar


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Contenido inicial Contenido final

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

20 30 40 50 60 70 80 90 100

200 300 400 500 600 700 800 900 1.000

1

2

3

4 5 Número de renovaciones

Figura 13.25. Determinación del volumen de nitrógeno necesario para una operación de purga por dilución 28.

una presión P2 (atención a la presión POMT) y , a continuación, se deja salir (o se extrae) hasta una presión P1. Se repite la operación las n veces necesarias: n=

log C F - log C i log P1 - log P2

siendo: CF = concentración final deseada (vol.) del componente a eliminar. Ci = concentración inicial (vol.). P1 = presión (bar abs.) en la expansión. P2 = presión (bar abs.) en la compresión.

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El volumen de nitrógeno a emplear viene dado por: V = 1,2 n Vo (P2 - P1)

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Donde Vo es el volumen del ámbito inertizado por este método. Cuando se desea mantener inertizado un ámbito cerrado (por ejem plo: un tanque para almacenamiento), debe preverse un sistema para repon er con g as inerte las disminuciones de nivel o de presión que se den dentro de dicho ámbito (por respiración del tanque, bombeo desde el mismo, etc.). Sobre la inertización, conviene consultar las páginas 26-77 y 26 -78 de 134.

13.5.1. Criterios básicos de instalación La «Norma para sistemas de pre vención de e xplosiones» núm. 69 d e la NFPA, ofrece una cantidad considerable de información acerca de los sistemas para supresión de explosiones, gases para inertización así como métodos para instalación de sistemas de inertización y para la reducción de concentraciones de materiales combustibles y oxidantes, incluso datos básicos para el cálculo y pro yecto de estos sistemas que pueden servir como ori entación a los diseñadores. En la Figura 13.26 se incluye un esquema para mantener la inert ización en un recinto 29.

Figura 13.26. Croquis esquemático indicando el método para regulación de flujo que puede emplearse con una aplicación a velocidad variable 29.


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13.5.2. Tipos de gases inertes La condición de sustituir al oxígeno del aire, en la f ase vapor que esté en contacto con líquidos o polvos inflamables, la cumplen bastantes gases y vapores no comburentes. Los más frecuentes son: a) b) c) d) e)

Anhídrido carbónico. Vapor de agua. Nitrógeno. Hidrocarburos clorados y/o fluorados. Mezclas de anhídrido carbónico con nitrógeno: gases de la comb ustión de hidrocarburos en motores o en generadores.

La elección se hace en función de varios factores: a) Compatibilidad química con el líquido inflamable sujeto a ine rtización. Puede requerirse: • Ausencia de humedad: excluye el vapor de agua e impone el secado de los otros gases inertizantes. • Reactividad: puede e xcluir el anhídrido carbónico en algunos ca sos (aminas, presencia de álcalis, etc.). • Corrosión: en algunos casos la hidrólisis de los hidrocarb uros fluorados y/o clorados puede dar lug ar a la corrosión de recipientes, si hay presencia de agua. • Necesidad de una presencia mínima de O 2: es el caso del almacenamiento de estireno cuyo inhibidor de polimerización la requiere. b) Coste. Los gases puros y secos son los más caros. Los g ases residuales de combustión en motores son los más baratos aunque requieran depuración y/o secado. La cantidad necesaria y la forma de disposició n también determinan el coste de la inertización. c) Formas de disposición. Existen v arias cuya idoneidad depender á de la relación entre el coste y el servicio. • Cilindros a presión. Se utiliza en sistemas móviles (impulsión de polvo en carros y camiones e xtintores, inertización en cisternas, etc.) y para inertizar sistemas de tamaño y consumo pequeños. Los cilin dros pueden estar agrupados en «bloques» de 9 o más unidades. • Tanques crio génicos. Se emplean en sistemas f ijos de tamaño y consumo importantes (por ejemplo: inertización de grandes parques de almacenamiento). El suministro a los tanques criogénicos sue le hacerse mediante camiones-cisterna también criogénicos. Estos ú l-


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timos se emplean, por otro lado, para servicios esporádicos de consumo importante: barrido e inertización de b uques-tanque o de plantas grandes en su preparación para la puesta en marcha. El sistema más frecuente supone la licuación del aire con destilación fraccionada del mismo dando nitrógeno líquido que se suministra así para inertización. • Generadores. Son aparatos que producen los g ases inertizados mediante la comb ustión de hidrocarb uros gaseosos o líquidos. El gas bruto que producen es una mezcla de nitrógeno, anhídrido carbónico y vapor de agua. Tal mezcla puede utilizarse directament e o requerir depuración, dependiendo de la compatibilidad con el material protegido. En cualquier caso se requiere un acondicion amiento del g as producido: enfriamiento, separación de hollines y cenizas, etc. La comb ustión catalítica de amoníaco proporciona un gas con alto contenido de nitrógeno y con trazas de CO2, H2, O2 y NH3. • Gases de combustión de motores. Parecidos a los gases procedentes de generadores y con los mismos requerimientos de depuración. En principio son los más baratos. Se utilizan, con el complemento de generadores auxiliares, en la inertización de tanques de b uques petrol eros (para crudo y productos).

13.5.3. Concentración máxima permisible de oxígeno Siendo el objetivo de la inertización mantener la concentración de vapor o polvo combustible por encima del límite superior de inflamabilidad en el comburente (generalmente oxígeno), se limita el contenido de éste. Tal es la variable de diseño sobre la que cabe actuar , para los sistemas de ine rtización. Las especificaciones, como es la de la Tabla 13.23, incluye la consideración de tal límite (e xpresado ahora en términos de la concentración complem entaria de oxígeno) junto con un margen de seguridad. En la referencia 29 pueden encontrarse datos semejantes para polvos sólidos.

13.5.4. Fuentes de gases inertes 29 Los medios de inertización para pre venir el fue go y las e xplosiones deben obtenerse de una fuente se gura que sea capaz de suministrar con tinuamente la cantidad requerida para conservar una atmósfera incapaz de mant ener la combustión. La distrib ución debe hacerse conforme a las normas ace ptadas referentes a los sistemas de tuberías, disponiendo de la protección contra daños físicos y situando las líneas de distrib ución principales de modo que se reduzca al mínimo su exposición al fuego.


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Tabla 13.23. Porcentaje máximo permisible de oxígeno para impedir la ignición de gases y vapores inflamables empleando la inertización a base de nitrógeno y anhídrido carbónico 29. N2 - Aire

Acetona Benceno (benzol) Butadieno Butano Buteno-1 Disulfuro de carbono Monóxido de carbono Ciclopropano Dimetilbutano Etano Éter Éter (dietílico) Alcohol etílico Etileno Gasolina Gasolina de 73 a 100 octanos de 100 a 130 octanos de 115 a 145 octanos Hexano Hidrógeno Ácido sulfúrico Isobutano Isopentano Combustible JP-1 Combustible JP-3 Combustible JP-4 Keroseno Metano Alcohol metílico Gas natural (Pittsburgh) Neopentano n-Heptano Pentano Propano Propileno

CO2 - Aire

Porcentaje de CO2 por encima del que puede suceder la ignición

Porcentaje máximo recomendado de O2

Porcentaje de CO2 por encima del que puede suceder la explosión

Porcentaje máximo recomendado de O2

13,5 10 12 11,5 5 5,5 11,5 12 11 – 10,5 10,5 10 11,5 12

11 9 8 9,5 9 4 4,5 9 9,5 9 – 8,5 8,5 8 9

15,5 14 13 14,5 14 8 6 14 14,5 13,5 13 13 13 11,5 14

12,5 11 10,5 11,5 11 6,5 5 11 11,5 11,0 10,5 10,5 10,5 9 11

12 12 12 5 7,5 12 12 10,5 12 11,5 11 12 10 12 12,5 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5

9,5 9,5 9,5 9,5 4 6 9,5 9,5 8,5 9,5 9 9 9,5 8 9,5 10 9 9 9 9

15 15 14,5 14,5 6 11,5 15 14,5 14 14 14 14 14,5 13,5 14 15 14 14,5 14 14

12 12 11,5 11,5 5 9 12 11,5 11 11 11 11 11,5 11 11 12 11 11,5 11 11


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Probablemente las bombonas o los cilindros, de anhídrido carbóni co o de nitrógeno, sean la mejor fuente de gas inerte para pequeñas plantas industriales o cuando los sistemas que deban prote gerse sean de pequeño v olumen y las pérdidas por fugas relativamente reducidas. En ciertas condiciones, el nitrógeno y al anhídrido carbónico adquiridos en el mercado pueden ser la forma más práctica de abastecerse, incluso en instalaciones grandes. No de ben emplearse los extintores de anhídrido carbónico puesto que están destinad os para descargar en forma de líquido, y no de vapor. Cuando no pueda tolerarse ni la más mínima cantidad de oxígeno, el anhídrido carbónico o el nitrógeno tienen muchas v entajas. Es importante la interconexión eléctrica y la puesta a tierra para impedir la descar ga de electricidad estática durante la inertización. Un método corriente de obtener gas inerte es a partir de la combustión de hidrocarburos, tal como ocurre en los generadores de g ases que fun cionan con combustibles líquidos o gaseosos, gas natural o gas manufacturado. Los productos de la combustión contienen generalmente del 9 al 12% de anh ídrido carbónico, una cierta cantidad de monóxido de carbono y aproximadamen te un 85% de nitrógeno. En el gas inerte también puede haber algo de oxígeno del 2 al 8% en los productos de la comb ustión de aceites combustibles y generalmente menos del 1% cuando el comb ustible es g as. La composición del g as producido por la comb ustión de hidrocarb uros varía según el funcionamient o del equipo de combustión. Si se necesita un gas inerte purificado, puede extraerse el oxígeno y los indicios de monóxido de carbono mediante una sola operación; el anhídrido carbónico, si también fuese indeseable, puede extraerse mediante una segunda operación. Se necesitan enfriadores y la vadores de g ases para eliminar todas las partículas de hollín incandescente que pudieran encontrarse y para garantizar que los productos de combustión no tengan una temperatura demasiado alta que pudiera incendiar las mezclas de vapores que se encuentran en el equipo que se desea purgar. El gas inerte que se produce de este mo do puede almacenarse o en viarse directamente mediante tuberías al punto de u tilización. Es importante disponer de reservas adecuadas para g arantizar la continuidad de la protección en caso de que se produzcan averías del aparato generador de gas. Cuando se requieren grandes volúmenes, se aprovechan muy a menudo los productos de la comb ustión obtenidos en hornos o calderas donde se realizan procesos industriales. Los g ases residuales de las chimeneas de las plantas de energía contienen entre menos del 9% hasta aproximadamente el 14% de anhídrido carbónico y solamente una fracción de un 1% de monóxido d e carbono, aunque este último puede alcanzar un mayor porcentaje, según sea la eficacia del proceso de combustión. Igualmente, no es raro que el contenido de oxígeno alcance el 15 o el 16% si los quemadores no están bien ajustados. Los gases residuales de ciertos procesos químicos de oxidación también pued en ser aptos para la inertización. El equipo de purif icación de estos g ases residuales varía según la composición del g as y las necesidades específ icas. Debe disponerse


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de un medio para extraer las partículas sólidas de la corriente de gas y normalmente se dispondrá de un proceso de lavado y secado y de algunos dispositivos para la e xtracción del oxígeno residual, así como de un compreso r. El orden exacto de las unidades que componen la instalación varía según sea el caso. También puede obtenerse gas inerte por medio de la oxidación catalítica del amoníaco con aire. Este método produce un nitrógeno de gran pureza que contiene solamente pequeños indicios de anhídrido carbónico, hidrógeno, oxígeno y amoníaco residual. Otro medio de obtener gas para inertizar es por medio de la licuefacción del aire con un fraccionamiento subsiguiente para producir nitrógen o. Existen en el mercado aparatos completos de varias capacidades que se valen de este método para la producción de nitrógeno. El diámetro de las tuberías de distribución debe ser el adecuado para suministrar el v olumen necesario de g as inerte a la presión requerida y aquéllas deben estar construidas de un material idóneo. Es necesaria la instal ación de f iltros y trampillas para humedad. Se recomienda el empleo de válvulas de contrapresión en todos los ramales que partan de la línea de distribución principal para impedir la reducción de la presión de la conducción principal, por debajo de una presión fijada de antemano, si hubiese una demanda excesiva en el ramal. La contaminación de todo el sistema de gas inerte por reflujo, ya sea debido a pérdidas de presión en el g as inerte o a un e xceso de presión en la unidad suj eta a inertización, puede impedirse por medio de válvulas de retención. Toda la instalación de distribución debe montarse, inspeccionarse y mantenerse con el mism o cuidado y atención que se le conceden a los sistemas de rociadores automáticos.

13.6. PROTECCIÓN MEDIANTE INSTRUMENTACIÓN 13.6.1. Control, alarma y anillos redundantes Los sistemas de instrumentación y control juegan un papel clave en la operación segura de las plantas petroleras y químicas. Antes de entrar en la consideración del tema que nos ocupa vamos a repasar lo que es un anillo o lazo completo de control, según la Figura 13.27. En resumen, un anillo o lazo de control recoge la medición de una(s) variables(s) de proceso, la(s) transmite ( señal de medida ) y la(s) compara con una señal de consigna. De tal comparación resulta (además de la ala rma posible) una señal de mando que, transmitida a su vez, actúa sobre uno o varios controladores pasivos que modif ican consecuentemente los v alores de o tra(s) variable(s) del proceso de forma gradual o total. En ciertos casos el lazo de control da lug ar al enclavamiento o bloqueo de ciertas acciones ante ciertos valores de las variables. (Por ejemplo: no posibilidad de arranque de una bomba hasta haberse establecido una puesta a tierra correcta de una cisterna a cargar).

Controlador pasivo

Energía eléctrica o neumática

Actuador - Gradual - Total

Señal de medida

Planta

Traductor

Sala de control

Línea neumática o eléctrica

Señal de mando

Línea neumática o eléctrica

Traductor

Transmisor

Transmisor

Comparador

Señal de consigna


Figura 13.27. Anillo o lazo para control de proceso.

Energía mecánica

Variable (s) de proceso Nº 2

Elemento sensible

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Variable (s) de proceso Nº 1

Alarma

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Indicador

Registrador


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Tabla 13.24. Siglas para la representación de instrumentos para el control de procesos.


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La Tabla 13.24 incluye los símbolos que se emplean para representar instrumentos en los diagramas de tuberías e instrumentos (P&ID). Las tareas, cada v ez más complejas, que pueden realizar dichos si stemas permiten sustituir con v entaja al operador humano en aquellas f unciones que requieran respuesta muy rápida y muy f iable. Como ilustración d e tal sustitución cabe aducir los intervalos de tasas de error o fallo siguientes: Actuación única y completa de control

A. General del operador humano (orden de magnitud) — Disponiendo de 1 minuto para actuar — Disponiendo de 5 minutos para actuar — Disponiendo de 30 minutos para actuar B. Anillo sencillo de control (orden de magnitud) C. Anillo (2) de control redundante (orden de magnitud)

Probabilidad de fallo ante demanda 10-2 1 (100%) 0,9 0,1 3 x 10-2 10-3

Donde pueden observarse varias cosas: a) La eficacia del operador desciende peligrosamente cuando está sometido a la urgencia (cosa común en caso de emergencia). b) En caso de emer gencia pueden requerirse, muy probablemente, varias actuaciones urgentes y simultáneas lo que agra va el problema de la acción por parte del operador. Durante nuestra vida profesional hemos asistido al cambio ocurr ido en las salas de control desde tener muchos m 2 de pared cubierta de instrumentos (indicadores, registradores, alarmas, etc.), con varios operadores con stantemente ocupados en vigilancia y actuación, hasta la situación actual de tener 2 o 3 pupitres incluyendo 2 o 3 operadores con una pantalla y un teclad o de ordenador delante. Ello ha resultado de la integración de las funciones de instrumentación y control con la simulación de procesos por ordenador . Tal progreso permite: a) Medición y control eficaces de muchas más variables de proceso. b) Interrelación entre más variables para controlar el proceso. c) Mayor complejidad de las relaciones entre v ariables: optimización continuada, dentro de ciertos límites, de la marcha del proceso. d) Mayor automatización de las acciones correctoras en caso de desviaciones indeseadas. El operador puede solicitar que aparezcan en pantalla diferente s tramos del diagrama de tuberías e instrumentos (P&ID) donde se muestran los valores (rea-


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les, instantáneos y de consigna) de las variables de proceso objeto de medición y control. En otras ocasiones es el sistema quien presenta al ope rador el P&ID de la sección objeto de una alarma concreta a visándole de la misma . La actua ción de control puede ser automática o a iniciati va del operador qui en, en este último caso, puede cambiar los v alores de consigna a tra vés del tecl ado. Dentro del sistema quedan registros informatizados de los valores de las variables a lo largo del tiempo, lo que permite su consulta posterior. Al hablar de los análisis de riesgos v eíamos que, muchas veces, se recomendaba, para mejorar la fiabilidad de los sistemas de control y alarma, duplicar los anillos que llevan a efecto estas funciones: anillos o lazos de control redundante. Cuando se establecen anillos redundantes hay que asegurarse de que lo sean realmente, o sea, que todos los elementos de cada lazo sean independientes de los del otro. Por ejemplo: dos anillos que toman medi da de un mismo transmisor no son independientes (la avería de los elementos comunes supone la inutilización de los dos anillos) y por lo tanto no son verdaderamente redundantes. En la Figura 13.28 puede verse la representación de dos anillos redundantes para medida, control y alarma de nivel. En la Figura 8.6, y texto conexo, se hace análisis, somero pero interesante, de la fiabilidad de tales anillos. A la hora de revisar el diseño de los sistemas de control hay q ue poner cuidado especial en los relati vos al nivel de líquidos. Son propen sos a f allar, por taponamiento de las tubuladuras o por bloqueo de los flotadores. Por otro lado, cuando fallan, originan el derrame por rebose o la inundación de zonas no destinadas a contener líquidos. Si éstos son inflamables cabe ente nder fácilmente el riesgo que crea su descontrol. En el libro excelente 3 sobre diseño de proceso y su práctica en la planta, se dedica un capítulo específico al control de nivel y

Figura 13.28. Redundancia en la medida, alarma y control de nivel 3.


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Figura 13.29. La cámara del flotador opera mejor cuando está conectada a un tubo estabilizador o calmante 3.

a las precauciones sobre el mismo. Las Figuras 13.29 y 13.30 representan algunas de estas últimas. En los últimos años se ha realizado un trabajo de normalización 62a importante en este campo de la seguridad mediante técnicas de instrumentación. Dicho trabajo se basa en los conceptos siguientes: • SIS: sistemas instrumentados de seguridad. • SIL: safety integrity level (índice SIL). • LOPA: layers of protection analysis (con información procedente de HAZOP). Se definen aquí cinco capas de protección: 1ª. Actuación del sistema de control de proceso (BPCS: basic process control system). 2ª. Actuación del operador.


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Figura 13.30. El solapamiento de los visores facilita la observación del nivel 3.

3ª. Actuación del SIS (safety instrumental system). 4ª. Actuación de discos de ruptura y/o de PSV (pressure safety valves). 5ª. Actuación de los sistemas para mitigación.

13.6.2. Parada de emergencia Se trata de sistemas, principalmente de instrumentación y contro l, que detienen las operaciones de proceso en condición se gura y en caso de emergencia. Las actuaciones, su secuencia y sus tiempos, deben establecerse mediante un estudio muy cuidadoso del proceso y del equipo, así como de l os propios sistemas de instrumentación y control en operación normal 142. Los objetivos concretos de los sistemas de parada de emer gencia están en detener, en condición se gura, el funcionamiento de aquellos eleme ntos de equipo que puedan originar , propagar o agra var la propia emer gencia o cualquier otro accidente. Así, por ejemplo, serán:


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• • • •

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Equipo impulsor de fluidos: bombas y compresores. Equipo accionador de los anteriores: motores y turbinas. Equipo con llama abierta: hornos y calderas. Corrientes críticas de fluidos: gasoductos, oleoductos, llenado d e tanques, camiones-cisterna o buques tanque, reactores, etc.

Las actuaciones del sistema para parada de emer gencia suelen ser, aisladas o combinadas, las siguientes 29: a) Interrupción de fuentes de energía: • Eléctrica: en el accionamiento de máquinas rotati vas (bombas, compresores, etc.), de electrolisis, etc. • Térmica: combustible a hornos y calderas; v apor de calef acción o aceite térmico a hervidores y cambiadores, calentadores, etc. • Otras. b) Seccionamiento de unidades o aparatos mediante válvulas autom áticas: corte del flujo de reactantes, combustibles, fluido calefactor, etc. c) Despresurización y/o v aciado: venteo, drenaje mediante válvulas automáticas al efecto. d) Sistemas especiales. Por ejemplo: • Apagado de reacciones: por enfriamiento, despresurización, inertización, corte de suministro de reactantes, etc. • Inyección de vapor o agua en los tubos de un horno: se suele hacer durante la operación normas para minimizar la coquización; manten ida o aumentada en el caso de un fallo de alimentación (del fluido a calentar) a los tubos, hace un barrido de los mismos y se lleva el calor procedente del refractario caliente aun después de apag ados los generad ores (mediante un sistema clásico para control de caudal y temperatu ra). Véase 3, Capítulo 14. • Tuberías largas con líquidos (por ejemplo, oleoductos): con estrangulamientos de caudal graduales con el f in de e vitar episodios de golpe de ariete. El diseño de los sistemas para parada que estamos considerando debe tener en cuenta, aparte de sus características de funcionamiento, una protección cuidadosa de ellos mismos. Se debe atender a lo siguiente: a) Protección especial frente a daños accidentales: incendio, explosión, impactos, etc. b) Posibilidad de pruebas e inspección sin interrumpir la operación normas de la instalación.


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c) Protección activa frente a fallos en la energía de actuación: • Doble suministro de energía eléctrica y/o neumática. • Fallo de los suministros (sobre todo válvulas) en posición segura. Para las válvulas es, y se especifica para cada una de ellas, como sigue: AFC = air failure closes. En caso de f allo de la ener gía de impulsión la válvula se cierra (= ATO, air to open). AFO = air failure opens. En caso de fallo la válvula se abre (=ATC, «air to close»). AII = as it is. En caso de fallo la válvula queda como esté. d) Accionamiento: puede ser manual (intervención humana) o automático. Este último caso, hecho más frecuente mediante el control inform atizado del proceso, se activa cuando una variable, o un conjunto de ellas, alcanza unos v alores de consigna. Debe e vitarse el accionamiento accidental indeseado de los sistemas de emergencia. e) Registro: es importante que las v ariables que determinan el ac cionamiento de la parada de emer gencia, así como las que son objeto d e la misma, se registren de forma continua mediante registradores gráficos o informatizados. Ello permite reconstruir y estudiar , para su posible mejora, las situaciones de emergencia. f) Autonomía: sistemas separados de los de instrumentación y control de la operación normal.

13.7. FUENTES DE PELIGRO Y PREVENCIÓN POR TIPOS DE EQUIPO A continuación v amos a abordar la consideración de diferentes t ipos de equipo, que se utilizan en las industrias químicas y petroleras, desde el punto de vista de los riesgos más importantes que en ellos se originan y de su prevención. Vamos a utilizar un sistema de listas, que permita resumir, y que puedan servir como base para elaborar listas de comprobación, análisis de fallos y análisis de riesgos. Como siempre que se actúa de esta manera, cabe decir que son todos los que están aunque puedan no estar todos los que son; s e trata de listas indicativas pero no exhaustivas. De todas maneras creemos que m erece la pena el intento 3, 7, 21 y 29. Las prevenciones que se mencionan lo son en el sentido de que deben ser debatidas, para cada elemento del equipo, considerando el grado de criticidad de éste (primero, para la seguridad; segundo, para el proceso). Algunos tipos de equipo aparecen reiterados (por ejemplo: instrumentación) para que se consideren v arias veces desde puntos de vista diferentes (por ejemplo: criticidad). Existe una información adicional en las páginas 26-49 a 26-51 de 134 relacionada con el descontrol de reacciones químicas.


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Tabla 13.25. Riesgos con origen en el equipo y su prevención. Número de orden 1

Equipo Recipientes en general

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) A-B-C-D

* Recipientes a presión baja o atmosférica E-K * Recipiente a presión Nota: Para almacenamiento de GLP, véase 90c y 16

F-G-H F-G-H-C-D H-I-J-L-M-N-O H-I-J-L-M-N-O H-I-J-L-M-N-O F-M-O-P M-Q M-Q J-R M-H-O-P-R-AA F-M-O-P C C T U V M X A A Z AM (Continúa)


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Tabla 13.25. (Continuación). Número de orden

Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27)

1

AP

BD BF

2

Recipientes a vacío

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) Y (exterior)

3

Reactores

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) AB-AC-AE-AF AG-C-D-H-I A-B-C-D C-D-O

Z AH

V úa)

(Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) S E-K AK-AL AM

4

Depósitos separadores líquido-vapor

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) F-G-H-C-D

5

Columnas de destilación

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) A

Nota: véase 90f

A A-B

AH-A-B A-AI-D K-AK-AL 6

Columnas de absorción

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) K-AK-AL

A-B 7

Extractores líquido-líquido

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) Los de las columnas de destilación (Ver N.º 5) (Continúa)


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Tabla 13.25. (Continuación). Número de orden 8

Equipo Adsorbedores

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) C-AB-AC-AJ-AG M-O-P M-Q M-Q

9

Baños y electrólisis con sales fundidas

C P-R J

10

Motores de combustión interna

F-M-O-P-AD F-M-OP-AD M-Q AN Z S M

11

Turbinas para generadores, bombas y compresores

AN Z S BE

12

Motores eléctricos

S AN AN-AO (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) BG BE

13

Compresores

S AN-AO C-AC-AU

(Ver N.º 1) AV AY

F-G-H

AK-AL BE 14

Bombas

S AN-AO C-AC-AU AY

F-G-H (Ver N.º 1) (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) AK-AL BE

15

Sistemas para refrigeración

Los de los compresores (Ver N.º 13) A-B-C-D

F-G-H H-I-J-L-M-N-O F-M-O-P

(Ver N.º 1) 16

Tubería en general

A-B

E-AY F-G-H

V M X A A (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) Z AM AP

AK-AL 17

Cargaderos para fluidos

Los de las tuberías (Ver N.º 16) Los de las bombas (Ver N.º 14) Atención a las mangueras

AY V BG

18

Tuberías para DCI

Los de las tuberías (Ver N.º 16) A (¿Enterrar?) U E-AY AY

19

Quemadores

M C-AD-AI-AC AN C F-M-O-P M-Q (Continúa)


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Equipo Hornos

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) Ver 3, págs. 175-187 y 224-226 AM AK

* Lado del fuego

Los de los quemadores (Ver N.º 19) C

* Lado de los tubos

AD-AG E-AY-AG AD-AG C-AD F-G-H F-M-O-P

A-AD A-AD Z A-B-AU A AK 21

Calderas para vapor de agua * Lado del fuego

Ver 28, págs. 4.2-4.12 Los de los quemadores (Ver N.º 19) (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) Los de los hornos (lado del fuego) (Ver Nº. 20)

* Lado del agua/vapor

AD E-AY-BC A-AD C-AD F-H A Z A-B-AU A AK

22

Cambiadores de calor, condensadores y hervidores * Lado de la carcasa

Ver 3, págs. 153 y sigs. Los de los recipientes a presión (Ver Nº. 1) A-B-AH A-B A-AE A A E-AY A-C A-F-H A-B-AH (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) A-AE A AK-AL AK S A

23

Aerorrefrigerantes * Lado del aire * Lado de los tubos

24

Ventiladores

Los de los ventiladores (Ver Nº. 24) A-AN-AO Los de los cambiadores (Ver Nº. 22) (Lados de los tubos) S A-AN-AO C-AC AK BE

25

Equipo para manipulación de sólidos: molienda, tamizado, transporte (cintas, cangilones, neumáticos), secado, deshidratación y mezclado

N-AF-F-M-O-P M-Q-A I-J-N-O-AQ AK S AN V (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) S M AM

26

Instrumentación para medida, alarma y control de las variables de proceso y servicios

AO-AI S-T-AI D-AI AT

27

Válvulas de control

D-AI-AO-AU D-AI-S-T-AU D-AI-AU AT-AU

28

Instrumentación crítica

D-AI-AO-AU D-AI-S-T-AU D-AI AT

29

Operadores humanos

C C AT

30

Parada de emer gencia y anillos de control accionados por la misma

D-AI-AO D-AI-S-T D-AI AT (Continúa)


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Equipo Equipo eléctrico para acometida y conexiones

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) AY-AR-BG BG BG J-Z-BB V

32

Venteos directos

F-M-0-P M J-L-M-N M

33

Chimeneas

M M-N-AG X

34

Antorchas e incineradores

M M M-N-AG M J-R AM C AN X AT AK (Continúa)


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Equipo Talleres

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) M AM J-Z-BB AY S AK

36

Grúas y equipos móviles para manutención

M AM M-S J-Z-BB AY S AK

37

Escaleras, pasarelas y plataformas

AM U E-AY X L-AK

38

Sistemas subterráneos para drenajes

F-O-P F-O-P M-Q AA (Continúa)


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Equipo

Riesgos a considerar Prevenciones a (ver lista en considerar (ver lista Tabla 13.26) en Tabla 13.27) E F-G I-J-O

39

Almacenamiento y manipulación de residuos

Los de los recipientes en general (Ver N.º 1) Los de las tuberías en general (Ver N.º 16) Los de las bombas (Ver N.º 14) Los de los reactores (Ver N.º 3)

40

Servicios auxiliares de plantas (véase Tabla 13.17)

13.8. SEGURIDAD INHERENTE DE LOS PROCESOS Hemos visto cómo se dota a los procesos de se guridad mejorada mediante: a) b) c) d) e) f) g) h)

Dispositivos de alivio y venteo. Anillos o lazos dobles (redundancia) para indicación, control y alarma. Detección y contención de fugas. Distancias suficientes. Paradas de emergencia. Inspección y pruebas periódicas del equipo. Precauciones en el diseño mecánico. Etc.

Desde hace una v eintena de años 63, se está desarrollando el concepto de seguridad inherente de los procesos. Se trata de analizar el origen de los riesgos en la propia concepción, cualitativa y cuantitativa, del proceso. El objetivo está en mejorar éste disminuyendo aquéllos. Se requiere un m étodo para el análisis cuantitativo o semicuantitativo del riesgo como aux iliar para medir el del proceso antes y después de las modif icaciones que se introduzcan en el mismo. Kletz 65 y páginas 26-4 a 26-6 de 134 establece las estrategias para el logro de una planta inherentemente segura:


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Tabla 13.26. Lista de riesgos a considerar en la Tabla 13.25.

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Tabla 13.26. (Continuación).


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Tabla 13.27. Lista de prevenciones a considerar en la Tabla 13.25. A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Y Z AA AB AC AD AE AF AG AH AI AJ AK AL AM AN AO AP AQ AR

Elementos para alivio de presión. Despresurización, venteo, drenaje, purga. Automatización de las acciones para control del proceso. Doble anillo o lazo (redundante) para indicación, alarma y control. Sobreespesor de corrosión, revestimiento interior. Detección de fugas. Contención de derramas (diques, cubetos, drenajes). Parada de emergencia. Neutralización. Equipo de protección individual. Bocas de hombre y acceso adecuado a las mismas para entrada y/o inspección del interior. Inspección periódica. Doble vía de acceso y escape. Distancia (la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de esta variable), evitación de ignición por tener fuego abierto y favor del viento dominante. Ventilación natural o forzada. Riego con agua pulverizada. Medios para extinción. Protección mecánica (muros) contra onda y piezas voladoras. Muros y puertas cortafuego (pero accesible para escape y extinción). Protección mecánica contra la acción de piezas móviles. Protección especial de las líneas para transmisión. Elección adecuada de materiales e ignifugado. Puesta a tierra. Pararrayos. Anillos rigidizadores y refuerzos interiores. Aislamiento térmico o eléctrico para protección personal en las zonas accesibles al contacto (t ≥ 60 ºC), aparte del aislamiento térmico de proceso. Sellos hidráulicos para evitar transmisión de fuegos y explosiones. Apagado de la reacción por enfriamiento o despresurización. Parada de la alimentación (de reactantes). Parada de la alimentación de combustible. Parada de la alimentación de fluido calefactor. Barrido de inertización. Inyección de agua o de vapor de agua. Secado de la instalación antes de su puesta en marcha. Fallo en posición segura (AFC; AFO; «como esté»). Elección del adsorbente adecuado. Espacio suficiente para el desmontaje y manejo de piezas. Espacio y acceso adecuados para accionamiento de válvulas. Protección contra caídas (pasarelas, barandillas, escaleras con jaula). Duplicación del equipo crítico para alimentación con dos fuentes de accionamiento y energía independientes. Grupo electrógeno de emergencia para corrientes y servicios críticos. Calefacción o acompañamiento térmico. Recogida de polvo. Protección contra la entrada de agua y polvo. (Continúa)


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Tabla 13.27. (Continuación) AS AT AU AV AX AY AZ BA BB BC BD BE BF BG

Accionamiento manual alternativo al automático. Revisión detallada según anillos de control, variables afectadas y equipo afectado. Bipaso (con accionamiento manual o automático). Estrangulamiento en la succión; aumentar el peso molecular del fluido mediante mezcla (3, página 135 y siguientes). Enfriar el líquido + rompedores de vórtices + depósito compensador para mantener el nivel en la succión = aumentar NPSH DISP. (3 página 151). Inspección y pruebas periódicas. Diseño en anillo con posibilidad de seccionar temporalmente tramos con fugas. Comprobación del estado e idoneidad de cables, estrobos, etc. Protección mecánica y eléctrica contra contacto eléctrico. Tratamiento adecuado y controlado del agua alimentada. Consideración y precauciones en el diseño mecánico 19. Atención a la alineación correcta de ejes. Consideración y precauciones en el diseño de obra civil. Protección antiexplosión según RBT-029.

• Intensificación: reducir la presencia de cantidades de productos peligrosos. • Sustitución: reemplazar productos peligrosos por otros menos peligrosos. • Atenuación: utilizando materiales o procesos que, de alguna forma, limiten su riesgo potencial. Ejemplos: disolver un material peligroso en un disolvente seguro o almacenarlo a baja presión o baja temperatura. • Simplificación: Hacer la planta y el proceso más sencillos en diseño, construcción y operación, por lo que serán menos propensos a f allos del equipo de control y del factor humano. El artículo de referencia 64 explica el proyecto INSIDE, conjunto de la Comisión Europea y de la de industria, para desarrollar dichas est rategias e impulsar su adopción, poco extendida aún, en el diseño y pro yecto de procesos. El artículo de referencia 66 es excelente en este campo. Aplica el índice de fuego y explosión (IFE) (del método Dow para evaluación semicuantitativa del riesgo que se vio en el apartado 7.3) a varios casos de procesos, que pone como ejemplos, en que se aplican las estrate gias mencionadas arriba p ara conseguir mejoras en su se guridad. Vamos a transcribir aquí la parte pert inente de dicho artículo: «Cómo ponerle números a la seguridad inherente» 66 «El índice que se propone proporciona un elemento para la cuant ificación de los estudios. Se ha hecho cierto número de intentos par a promover el diseño de procesos más se guros inherentemente para plantas d e procesos


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químicos. Incluso así, la se guridad inherente no ha hecho el imp acto que merece. Las reacciones de la industria a los principios de la seguridad inherente son variadas. Preguntas que se plantean frecuentemente son las sigu ientes: «¿Cómo sé yo si mi proceso está diseñado de acuerdo con los principios de la seguridad inherente?»; «¿Puede medirse la influencia de un cambio e n el proceso sobre la se guridad inherente de una planta?»; «Está bien, pero, ¿yo no puedo cambiar el proceso ahora que la planta está erigida y funcionando?». El artículo presente se dirige a contestar estas preguntas. A lo largo de los últimos años los autores han tenido algunas oportunidades de retar diseños sobre las bases de la se guridad inherente. A pesar de que uno puede comprobar un proceso frente a los principios de intensif icación, sustitución, atenuación (moderación) y simplificación, tal enfoque a veces es bastante subjetivo. Por ello mi compañía (Do w Chemical) ha desarrollado una evaluación semicuantitativa de la seguridad inherente para un conjunto dado de diseños. Nosotros los llamamos el índice de fuego y explosión (F&EI/IFE). Qué es y para qué sirve El índice de fuego y explosión (IFE) proporciona una medida comparativa del riesgo global de fuego y explosión en un proceso. Se ha desarrollado, durante 25 años en la compañía Do w Chemical, como una medida semic uantitativa del riesgo procedente de procesos que tratan materiales inflamables y explosivos. En los últimos años Dow ha introducido criterios para el estudio (del riesgo de un proceso) más profundo, más complejo (y usualmente con mayo r consumo de tiempo) que los que había previamente. Uno de los criterios más recientes implica utilizar el índice IFE como una herramienta práctic a para medir la seguridad inherente de un diseño y para la e valuación relativa a si los cambios del proceso están mejorando las cosas o haciéndolas peor . Tal práctica ha persuadido a los directores de proyectos para trabajar hacia la reducción de su IFE a través de variaciones en el proceso o mejoras en la ingeniería. El IFE también es con veniente de otras maneras. Por ejemplo: puede estimar el radio de daño importante a partir de un fue go o explosión hipotéticos y el daño que ello entrañaría para las propiedades, lo cual es útil para decisiones relacionadas con el aseguramiento. El tiempo de interrupción de l negocio, debido a un incidente, también puede predecirse. El IFE también puede originar un estudio más detallado. De esta manera las unidades de proceso con v alores más elevados del índice pasan a ser candidatas para los estudios HAZOP , que a su v ez, pueden conducir a e valuaciones cuantitativas de riesgo. Tal capacidad es particularmente impor tante en lo que se refiere a emisiones tóxicas y a incidentes con productos quí micos reactivos.


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Ejemplos Los principios de se guridad inherente de sustitución, intensificación, atenuación y simplificación se ilustran mejor mediante ejemplos específicos. Dos casos de plantas de Dow muestran como, al incrementar la seguridad inherente de la planta, se produce una reducción del IFE. Manufactura de látex Los látex estireno/butadieno (látex SBR) se hacen a partir de estireno, butadieno y otros monómeros. El riesgo de se guridad que comporta en el proceso se debe a la inflamabilidad del butadieno, así como a la facilidad de los monómeros para reaccionar unos con otros. Los procesos tradicionales para obtener láte x SBR empezaban pre parando mezclas separadas de los monómeros reacti vos en un tanque; de c atalizador y tensioactivos en otro tanque; y de una mezcla acuosa de ácidos en un tercer tanque. El recipiente que contenía la mezcla de monómeros presentaba un riesgo de inflamabilidad y reactividad. La mezcla de ácido y tensioactivos se alimentaba en un reactor a presión y, a continuación, se hacía lo mismo con el contenido de los otros do s tanques. La reacción deseada no se iniciaba en el reactor hasta que todas l as materias primas se encontraban presentes, de manera que se generaba entonces una gran cantidad de energía. La presión del contenido del reactor estaba por encima de los 7 bares. Las reacciones descontroladas no eran infrecuentes y daban lug ar a incrementos grandes en la presión, con la activación consiguiente de los sistemas de alivio. En algunos casos, esto originaba fug as con el riesgo consiguient e de e xplosiones en forma de nubes de v apores. En este caso los residuos en el reactor usualmente eran polímeros de cadena lar ga extremadamente viscosos o incluso totalmente sólidos. Estos residuos no solamente eran muy difíci les de eliminar, sino que la propia limpieza era peligrosa debido a bolsas de mo nómero sin reaccionar que se encontraban dentro de la matriz de los residuos. Al buscar los operarios camino dentro del material, podían emitirse los residuos generando exposición con riesgo tóxico. En los años 70 se hicieron intentos para con vertir este proceso tradicional en otro que operara de forma continua. Tales intentos fallaron debido a que el control necesario del proceso no se podía obtener de los sumini stradores. Los sistemas para control de caudal, en particular, no eran fiables. En los años 80, no obstante, los avances técnicos, tanto en la quí mica de proceso como en el equipo para control de procesos, hizo posible reconsiderar el proceso. Como resultado, la instalación de sistemas de contro l de procesos directos y digitales (que no solamente pueden dirigir reaccione s complicadas, sino que también pueden controlarlas con respecto a cualquier d esviación), ha


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mejorado importantemente el control de caudal. Por ello el proc eso ha evolucionado pasando a ser casi continuo. En el proceso que se utiliza actualmente, los materiales acuosos se preparan de forma parecida a la del pasado pero no se mezclan y almacena n los monómeros. Los tensoactivos y ácidos acuosos se añaden en primer lugar al reactor. Entonces se añaden las otras materias, bajo control de caudal, en una tubuladura de conexión que está en el fondo del reactor. La reacción, que es inmediata, avanza solamente hasta el punto de que los materiales están fluyendo. Instrumentos modernos de caudal mási co (con redundancias apropiadas) controlan el caudal, detectando desviaciones (y posible inversión) del flujo y determinando, por sí mismos, cuando se necesita realizar una parada de emergencia, en una circunstancia dada. Las desviaciones de temperatura son detectadas rápidamente ya q ue la capacidad térmica en esta parte del equipo de reacción es pequeña . Hay poca oportunidad para la acumulación de un inventario importante de materias reactivas de proceso. Como resultado de tales cambios, la cantidad de materia reacti va y de su energía disponible se ha reducido de forma dramática y la presión de operación se ha disminuido. La combinación de los cambios efectuados,al haber desarrollado el nuevo proceso, originan un IFE de 66, muy inferior al valor 102 calculado para el proceso que se utilizaba 25 años atrás. La Figura 13.31 muestra el proceso antes y después de la modificación. Proceso de producción agroquímica La producción de cierto herbicida es otra situación que implica un proceso extremadamente reactivo. Comparado con el ejemplo anterior la i nflamabilidad es una preocupación mucho menor. El primer paso del proceso antiguo era la hidrólisis de un comp uesto aromático con una disolución acuosa de hidróxido sódico. La v elocidad de reacción dependía mucho de la concentración de NaOH y de la tempera tura de mezcla. El procedimiento normal, que procedía por cambio de escala direc to desde el laboratorio, consistía en hacer primero una mezcla de agua y 50% de NaOH utilizando tanques báscula y un reactor sobre células ponderale s. A continuación se añadía el compuesto aromático, desde otro tanque-báscula, en el reactor. Cuando se conf irmaba que los pesos añadidos estaban en la propo rción correcta, se calentaba la mezcla completa, a temperatura por enci ma de los 100 ºC y ello permitía iniciar la reacción e xotérmica al girar el agitador. Se evitaba el sobrecalentamiento enfriando el reactor mediante una camisa de refrigeración.


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Figura 13.31. Cambios relativamente sencillos en una unidad para la producción de látex produjeron una caída significativa en el valor de su IFE. El valor para el proceso antes de la modificación (arriba) era de 102. El correspondiente al proceso mejorado (abajo a la derecha) resultó ser tan sólo de 66.

Tal esquema de reacción podía originar un abanico amplio de desviaciones. Una de ellas era la fluctuación en la concentración de NaOH (enextremo la ausencia de agua). Tal fluctuación podía generar un impacto dramá tico sobre la reacción y sobre la temperatura máxima de la reacción exotérmica. Otra desviación era el sobrecalentamiento debido a la falta de un control de temperatura. El fallo en el suministro del agua de enfriamiento también podía originar sobrecalentamiento y, finalmente, el fallo en el agitador podía originar altas concentraciones locales de los reactantes. En los esfuerzos iniciales para reducir tales riesgos, se dotó al antiguo reactor y a sus sistemas de alimentación, de una variedad de controles, instrumentación y equipo relati vo, tales como: válvulas de ali vio duplicadas, un tanque


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de venteo de alivio, interruptores redundantes de temperatura, transmisores de presión y un venteo de emergencia manual. Se diseñaron programas de ordenador para controlar cualquier desviación, desde una situación e xotérmica normal y para hacer una comprobación cruzada de los pesos de los r eactantes cuando estaban siendo añadidos al reactor. Se dispuso un sistema para vigilancia de la rotación del agitador así como para su consumo de potencia. También se dispuso un sistema para congelar una reacción e xotérmica des controlada, mediante agua contra incendios. No obstante, el costo de comprob ar los sistemas de instrumentación crítica pasó a ser una car ga indeseable. Estudios repetidos del sistema condujeron incluso a hacer más cambios y más adiciones y complicaron el proceso sin hacerlo inherentemente seguro. Como resultado de modificaciones más profundas, el proceso ho y día es inherentemen te seguro. Las concentraciones correctas, de material aromático y de agua, se ponen en el reactor y la disolución de NaOH se añade a la v elocidad adecuada para originar la conversión más eficiente. La velocidad de adición se lim ita por la capacidad de bombeo del sistema. Gran parte del equipo protector empleado en el pasado ya no es necesaria.Comparando con el ejemplo anterior , la caída en el IFE es más dramática aún en este caso, cayendo desde 69 a 17. La causa principal de la disminución está en que se ha reducido mucho el f actor material del nue vo proceso. La cantidad de materia reacti va presente en el reactor en cualquier momento es ahora extremadamente pequeña y tal dilución reduce el factor material. En el proceso antiguo, tal como se ha descrito antes, todos los reactivos estaban presentes en el reactor en todo momento.» A este respecto, resultan interesantes las referencias 143 y 144 que incluyen una lista para comprobaciones, así como el contenido del Capítulo 19 de este libro.

13.9. DISEÑO, FABRICACIÓN Y EVALUACIÓN DE CONFORMIDAD DE LOS EQUIPOS A PRESIÓN FABRICADOS A PARTIR DE MAYO DE 2002 Tal como se señaló al principio de este capítulo, bajo este epígrafe se van a considerar las normas recogidas en el RD 769/1999, de 7 de mayo, por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la Directi va del Parlamento Europeo y del Consejo, 97/23/CE, relativa a los equipos a presión, y se modifica el RD 1244/1979, de 4 de abril, que aprobó el Reglamento de Aparatos a Presión. Debe quedar claro que el RD 769/1999 entró en vigor en agostode 2003 y que en la actualidad es de aplicación para todos los equipos a pres ión con fecha de fabricación posterior a mayo de 2002. El mencionado RD en su ar tículo 1, recoge el ámbito de aplicación («se aplica al diseño, la fabricación y la e valuación de la conformidad de los equipos a presión y de los conjuntos sometidos a una presión máxima admisible PS superior a 0,5 bar»), así como u na serie de definiciones que se resumen a continuación:


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a) Equipos a pr esión: los recipientes, tuberías, accesorios de se guridad y accesorios a presión. En su caso, se considerará que forman parte de los equipos a presión los elementos fijados a las partes sometidas a presión, como bridas, tubuladuras, acoplamientos, abrazaderas, soportes, orejetas para izar, etc. • Recipiente: una cubierta diseñada y f abricada para contener fluidos a presión, incluidos los elementos de montaje directo hasta el dis positivo previsto para la cone xión con otros equipos. Un recipiente p uede constar de más de una cámara. • Tuberías: los elementos de canalización destinados a la conducción de fluidos, cuando estén conectados para inte grarse en un sistema a presión. Las tuberías comprenden, en particular, un tubo o un sistem a de tubos, los conductos, piezas de ajuste, juntas de expansión, tubos flexibles o, en su caso, otros elementos resistentes a la presión. S e equipararán a las tuberías los cambiadores de calor compuestos por tubos y destinados al enfriamiento o el calentamiento de aire. • Accesorios de seguridad: los dispositivos destinados a la protección de los equipos a presión frente al rebasamiento de los límites admisibles. Estos dispositivos podrán ser: órganos para la limitació n directa de la presión, tales como las válvulas de seguridad, los dispositivos de se guridad de discos de ruptura, las varillas de pande o y los dispositivos de seguridad dirigidos (CSPRS); órganos limitadores que accionen medios de interv ención o produzcan el paro o e l paro y el cierre, tales como los presostatos, los interruptores accionados por la temperatura o por el ni vel del fluido y los dispos itivos de medida, control y re gulación que teng an una función de se guridad (SRMCR). • Accesorios a pr esión: los dispositivos con f ines operativos cuya cubierta esté sometida a presión. Conjuntos: varios equipos a presión ensamblados por un fabricante de forma que constituyan una instalación funcional. b) Presión: la presión relativa a la presión atmosférica, es decir, la presión manométrica. En consecuencia, el vacío se e xpresa mediante un v alor negativo. c) Presión máxima admisible PS: la presión máxima para la que esté diseñado el equipo, especificada por el fabricante. d) Temperatura máxima/mínima admisible TS: las temperaturas máxima y mínima para las que esté diseñado el equipo, especificadas por el fabricante. e) Volumen V: el volumen interno de una cámara, incluido el v olumen de las tubuladuras hasta la primera cone xión o soldadura y e xcluido el volumen de los elementos internos permanentes.


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f) Diámetro nominal DN: una cifra de identificación del diámetro común a todos los elementos de un sistema de tuberías, exceptuados los elementos indicados por sus diámetros e xteriores o por el calibre de la rosca. Será un número redondeado a efectos de referencia, sin relación estricta con las dimensiones de fabricación. Se denominará con las letras DN seguidas de un número. g) Fluidos: los gases, los líquidos y los vapores en fase pura o en mezclas. Un fluido podrá contener una suspensión de sólidos. h) Uniones permanentes: las uniones que sólo pueden separarse por métodos destructivos. i) Aprobación europea de materiales: un documento técnico que define las características de los materiales destinados a una utilización reiterada en la fabricación de equipos a presión, que no sean objeto de normas armonizadas. El artículo 9 del citado RD también incluye una clasificación de los equipos a presión. Dichos equipos, a efectos del reglamento aplicable, se clasifican por categorías, conforme al ane xo II, en función del grado creciente de peligrosidad. A efectos de dicha clasificación, los fluidos se dividirán en dos grupos: En el grupo 1 se incluyen los fluidos peligrosos. Entre tales fluidos se encuentran los que se definen como: • • • •

Explosivos. Extremadamente inflamables. Fácilmente inflamables. Inflamables (cuando la temperatura máxima admisible se sitúa a una temperatura superior al punto de inflamación). • Muy tóxicos. • Tóxicos. • Comburentes. En el grupo 2 se incluyen todos los demás fluidos no contemplados anteriormente. Cuando un recipiente esté formado por varias cámaras, el recipiente se clasificará en la cate goría más alta de cada cámara indi vidual. Cuando una cámara contenga varios fluidos, la clasificación se realizará en funció n del fluido que requiere la categoría de mayor riesgo. Los requisitos técnicos de finidos por el RD, recogidos en el Anexo I del mismo, son de aplicación a los siguientes equipos: 1) Los recipientes previstos para: a) Gases, gases licuados, gases disueltos a presión, vapores y líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisible sea superior en más de 0,5 bar a la presión atmosférica normal (1.013 mbar),dentro de los límites siguientes:


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— Para los fluidos del grupo 1, los que tengan un volumen superior a 1 litro y cuyo producto PS x V sea superior a 25 bar.litro, o los que tengan una presión PS superior a 200 bar, según el cuadro 1 del anexo II (véase Figura 13.32). — Para los fluidos del grupo 2, los que tengan un volumen superior a 1 litro y cuyo producto PS x V sea superior a 50 bar .litro, los que tengan una presión PS superior a 1.000 bar, así como todos los e xtintores portátiles y botellas destinadas a aparatos respiratorios, según el cuadro 2 del anexo II (véase Figura 13.33). b) Líquidos cuya presión de v apor a la temperatura máxima admisi ble sea inferior o igual a 0,5 bar por encima de la presión atmosférica normal (1.013 mbar), dentro de los límites siguientes: — Para los fluidos del grupo 1, los que tengan un volumen superior a 1 litro y cuyo producto PS x V sea superior a 200 bar.litro, así como los que teng an una presión PS superior a 500 bares, según el cuadro 3 del ane xo II (véase Figura 13.34). P ara los fluidos del grupo 2, los que tengan una presión PS superior a 10 bar y el producto PS x V superior a 10.000 bar .litro, así como los que teng an una presión PS superior a 1.000 bar, según el cuadro 4 del anexo II (véase Figura 13.35). 2) Equipos a presión sometidos a la acción de una llama o a una aportación de calor que represente un peligro de recalentamiento, previstos para la obtención de vapor o de agua sobrecalentada a temperaturas superiores a 110 oC, con un volumen superior a 2 litros, así como todas las ollas a presión, según el cuadro 5 del anexo II (véase Figura 13.36). 3) Tuberías para: a) Gases, gases licuados, gases disueltos a presión, vapores y líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisible sea superior en más de 0,5 bar a la presión atmosférica normal (1.013 mbar),dentro de los límites siguientes: — Para los fluidos del grupo 1, si el DN es superior a 25, según el cuadro 6 del anexo II (véase Figura 13.37). Para los fluidos del grupo 2, si el DN es superior a 32 y el producto PS x DN superior a 1.000 bar, según el cuadro 7 del anexo II (véase Figura 13.38). b) Líquidos cuya presión de v apor a la temperatura máxima admisi ble sea inferior o igual a 0,5 bar por encima de la presión atmosférica normal (1.013 mbar), dentro de los límites siguientes:


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— Para los fluidos del grupo 1 , si el DN es superior a 25 y el producto PS x DN superior a 2.000 bar, según el cuadro 8 del ane xo II (véase Figura 13.39). Para los fluidos del grupo 2 , si la PS es superior a 10 bar, el DN superior a 200 y el producto PS x DN superior a 5.000 bar, según el cuadro 9 del anexo II (véase Figura 13.40). 4) Accesorios de se guridad y accesorios a presión destinados a l os equipos, incluso cuando tales equipos estén incorporados a un conjun to. Otro aspecto importante del citado RD es el recogido en su artículo 10 , que hace referencia a la evaluación de la conformidad . El ane xo III contempla los procedimientos correspondientes, siendo obligatorio que: «antes de comercializar un equipo a presión su fabricante deberá someterlo a uno de los procedimientos de e valuación de la conformidad descritos en el ane xo I II y en las condiciones establecidas en el presente artículo». Los procedim ientos de evaluación de la conformidad que deberán aplicarse para f ijar el m arcado «CE» en un equipo a presión se determinarán se gún la cate goría, establecida con arreglo al artículo 9, en que esté clasif icado el equipo. Es dec ir, recipientes que contengan fluidos del grupo 1 o del grupo 2 y que pertenecen a una de las categorías citadas en el ane xo II. Al final de este apartado, se indicarán los procedimientos de evaluación de la conformidad que deberán apli carse en las distintas categorías. 13.9.1. Requisitos esenciales de seguridad Los requisitos esenciales de se guridad para los equipos a presi ón se encuentran recogidos en el ane xo I del RD objeto de estudio en es te apartado. Según dicho anexo, los requisitos esenciales establecidos en el RD son preceptivos. Las oblig aciones establecidas en dichos requisitos es enciales sólo se aplicarán cuando el equipo a presión de que se trate conlleve el correspondiente riesgo al utilizarse en las condiciones razonablemente p revisibles por parte del fabricante. Es el f abricante quien tendrá la oblig ación de analizar los rie sgos a f in de definir aquellos que se apliquen a sus equipos a causa de la pr esión y, subsiguientemente, deberá diseñarlos y f abricarlos teniendo en cuenta su análisis. A. Requisitos generales • Los equipos a presión serán diseñados, fabricados, controlados y, cuando proceda, montados e instalados de manera que se g arantice la se guridad de los mismos si se ponen en servicio de conformidad con las in strucciones del fabricante o en condiciones razonablemente previsibles. • Para optar por las soluciones más adecuadas, el f abricante apli cará los principios que se establecen a continuación y en el mismo orden:


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— Eliminar o reducir los riesgos tanto como sea razonablemente posible. — Aplicar las medidas de protección adecuadas contra los riesgos que no puedan eliminarse. — Informar, en su caso, a los usuarios sobre los riesgos residuales e indicar si es necesario adoptar medidas especiales adecuadas para atenuar los riesgos en el momento de la instalación o del uso. • En caso de que se conozca o se pueda pre ver la posibilidad de un uso indebido se diseñará el equipo a presión para impedir los riesgos derivados de dicho uso o, si esto no fuera posible, se deberá indicar de manera apropiada que el equipo a presión no se debe utilizar de ese modo. B. Requisitos en el diseño B.1. En general, los equipos a presión deberán diseñarse correctamente teniendo en cuenta todos los factores pertinentes para garantizar la seguridad del equipo durante toda su vida prevista. El diseño incluirá coeficientes adecuados de seguridad que se basarán en métodos generales que se considere que utilizan már genes de seguridad pertinentes para prevenir de manera coherente todo tipo de fallos. B.2. Diseño para una resistencia adecuada. Los equipos a presión deberán diseñarse para resistir las car gas correspondientes al uso pre visto, así como para otras condiciones de funcionamiento razonablemente previsibles. En particular, se tendrán en cuenta los factores siguientes: • La presión exterior y la presión interior. • La temperatura ambiente y la temperatura de servicio. • La presión estática y la masa de la sustancia contenida en con diciones de funcionamiento y de prueba. • Las cargas debidas al tráfico, al viento y a los terremotos. • Las fuerzas y los momentos de reacción deri vados de los soport es, los dispositivos de montaje, las tuberías, etc. • La corrosión y la erosión, la fatiga, etc. • La descomposición de los fluidos inestables. • Las distintas cargas que puedan concurrir al mismo tiempo debe rán ser consideradas teniendo en cuenta la probabilidad de su suceso simultáneo. El diseño para una resistencia adecuada deberá basarse en: a) Como regla general, un método de cálculo (análogo al del apartado b) completado, si fuera necesario, con un método experi-


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mental de diseño (análogo al del apartado c), o en un método experimental de diseño sin cálculo , en el caso de que el producto de la presión máxima admisible PS por el volumen V sea inferior a 6.000 bar .litro, o que el producto PS x DN sea inferior a 3.000 bar. b) Método de cálculo: (I) Contención de la presión y otras car gas: las tensiones admisibles en los equipos a presión deberán limitarse en función de los f allos razonablemente pre visibles en condiciones de funcionamiento. A tal f in, se aplicarán f actores de se guridad que permitan eliminar por completo cualquier duda deri vada de la fabricación, las condiciones reales de utilización, las tensiones, los modelos de cálculo o las propiedades y comportamiento del material. Estos métodos de cálculo deberán proporcionar már genes de se guridad suf icientes. Esto podrá cumplirse aplicando, de forma adicional o en combinaciones si fuera necesario, el método más adecuado de los enumerados a continuación: — Diseño por fórmulas. — Diseño por análisis. — Diseño por mecánica de la rotura. (II) Resistencia: se utilizarán los cálculos de diseño adecuados para determinar la resistencia del equipo a presión de que se trate. En particular: — Las presiones de cálculo no serán inferiores a las presiones máximas admisibles y tendrán en cuenta la presión de elevación total y la presión del fluido e vacuado, así como la descomposición de los fluidos inestables. — En caso de que un recipiente esté dividido en cámaras cerradas de contención de presión, el espesor de la pared di visoria se calculará basándose en la máxima presión posible de cámara en relación con la mínima presión posible en la cámara adyacente. — Las temperaturas de cálculo deberán permitir már genes de seguridad adecuados. — El diseño deberá tener debidamente en cuenta todas las combinaciones posibles de temperatura y presión que puedan producirse en condiciones de funcionamiento del equipo razonablemente previsibles.


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— Las tensiones máximas y las concentraciones de valores máximos de tensión deberán mantenerse dentro de límites se guros. — Para el cálculo de la contención de la presión deberán utilizarse los valores adecuados de las propiedades del material, basados en datos demostrados, y teniendo en cuenta las disposiciones establecidas y los factores de seguridad adecuados. — Las características de los materiales que deberán considerarse incluirán, cuando proceda: • El límite elástico, al 0,2 o al 1,0 por 100 de la tensión de ensayo, según los casos, a la temperatura de cálculo. • La resistencia a la tracción. • La resistencia a la fluencia diferida en el tiempo. • La resistencia a la fatiga. • El módulo de Young (módulo de elasticidad longitudinal). • El valor de deformación plástica admisible. • La resistencia al impacto (resiliencia). • Tenacidad a la fractura. — Deberán aplicarse a las características de los materiales coeficientes de resistencia de las juntas adecuados en función, por ejemplo, del carácter de las pruebas no destructi vas, de las propiedades de las uniones de materiales y de las condiciones de funcionamiento previstas. — El diseño deberá tener debidamente en cuenta todos los procesos de de gradación razonablemente pre visibles (en particular la corrosión, la fluencia y la f atiga), correspondientes al uso a que esté destinado el equipo. (III) Estabilidad: en caso de que el espesor calculado no permita una estabilidad estructural suficiente, se tomarán las medidas necesarias para corre girla, teniendo en cuenta los riesgos del trans porte y del manejo. c) Método experimental de diseño El diseño del equipo podrá v alidarse total o parcialmente mediante un programa de pruebas que se realizarán con una muestra representativa del equipo o de la categoría del equipo. Dicho programa de pruebas deberá def inirse claramente antes de las pruebas y deberá aceptarlo el organismo notificado, si existe, responsable del módulo de evaluación de la conformidad del diseño. El programa deberá def inir las condiciones de prueba y los criterios de aceptación o rechazo. Los valores exactos de las medidas esenciales y de las características de los materiales constitu-


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tivos de los equipos sometidos a prueba deberán determinarse antes de la prueba. En su caso, durante las pruebas, las zonas críticas del equipo a presión deberán poder observ arse con instrumentos adecuados que puedan medir las deformaciones y las tensiones con suficiente precisión. El programa de pruebas deberá incluir: • Una prueba de resistencia a la presión para v erificar si, a una presión que garantice un margen de seguridad definido respecto a la presión máxima admisible, el equipo no presenta fugas significativas ni deformación superior a un límite determinado. La presión de prueba deberá determinarse teniendo en cuenta las diferencias entre los valores de las características geométricas y de los materiales medidas en las condiciones de prueba y los valores admitidos para el diseño; también deberá tener en cuenta la diferencia entre las temperaturas de prueba y de diseño. • Cuando exista riesgo de fluencia o de f atiga, pruebas adecuadas determinadas en función de las condiciones de servicio previstas para el equipo, por ejemplo: duración de servicio a temperaturas especificadas, número de ciclos a ni veles determinados de tensión, etc. • Cuando sea necesario, pruebas complementarias sobre otros factores externos específicos, como corrosión, acciones exteriores, etc. B.3. Disposiciones para garantizar el uso y el funcionamiento en condiciones de seguridad. El modo de funcionamiento de los equipos a presión estará diseñ ado para que su manejo no entrañe ningún riesgo razonablemente pre visible. Deberá concederse especial atención, en su caso: • A las aperturas y a los cierres. • A las descargas peligrosas de las válvulas de seguridad. • A los dispositi vos que impiden el acceso físico mientras haya presión o vacío. • A la temperatura de la superficie, teniendo en cuenta el uso previsto. • A la descomposición de los fluidos inestables. En particular, los equipos a presión dotados con una puerta de visita deberán estar provistos de un dispositi vo automático o manual que p ermita al usuario asegurarse fácilmente de que la apertura no representa peligro alguno. Además, cuando dicha apertura pueda accionarse rápidamente , el equipo a presión deberá ir equipado con un dispositivo que impida la apertura cuando la presión o la temperatura del fluido representen un peligro.


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B.4. Medios de inspección. a) Los equipos a presión deberán diseñarse de manera que puedanrealizarse todas las inspecciones necesarias para su seguridad. b) Se preverán medios para determinar el estado interior del equ ipo a presión cuando ello sea necesario para ase gurar la se guridad permanente del equipo, tales como que permitan el acceso físico al interior del equipo para poder realizar las inspecciones adecuada s de forma segura y ergonómica. c) Podrán utilizarse otros medios que ase guren que el equipo a p resión reúne todos los requisitos de seguridad cuando: — Éste sea demasiado pequeño para poder acceder físicamente a su interior. — La apertura del equipo a presión pueda afectar negativamente al interior. — Se haya probado que la sustancia que contiene el equipo a presión no deteriora el material con el que está fabricado, y que no es razonablemente previsible ningún otro mecanismo de degradación interna. B.5. Sistemas de purga y de ventilación. Se dispondrá de los sistemas adecuados de pur ga y de ventilación del equipo a presión cuando sea necesario para: • Evitar los efectos perniciosos, tales como el golpe de ariete, el colapso provocado por el vacío, la corrosión y las reacciones químicas no controladas. Se tendrán en cuenta todas las f ases del funcio namiento y las pruebas, en particular las pruebas de presión. • Permitir la limpieza, el control y el mantenimiento con se guridad. B.6. Corrosión y otras acciones químicas. Se dispondrá, cuando sea necesario, de una tolerancia positiva o de la protección adecuada contra la corrosión u otras acciones químicas, teniendo debidamente en cuenta el uso previsto y razonablemente previsible. B.7. Desgaste. En caso de que puedan darse condiciones graves de erosión o de abrasión, se tomarán las medidas adecuadas para: • Reducir al mínimo esos efectos mediante un diseño adecuado, como, por ejemplo, aumentando el espesor del material, o utilizando envueltas o materiales de revestimiento. • Permitir la sustitución de las partes más afectadas. • Llamar la atención, en las instrucciones contempladas, sobre las medidas necesarias para un uso en condiciones permanentes de se guridad.


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B.8. Conjuntos. Los conjuntos estarán diseñados de manera que: • Los elementos que v ayan a unirse sean adecuados y f iables para su servicio. • Todos los elementos se integren correctamente y se unan de manera adecuada. B.9. Disposiciones de llenado y de vaciado. Cuando proceda, el equipo a presión estará diseñado y provisto de accesorios adecuados, o se estipulará su instalación, para asegurar que el llenado y el vaciado se realizan en condiciones de seguridad en lo que se refiere, en particular, a los siguientes riesgos: a) En el llenado: el llenado e xcesivo o la sobrepresión en relaci ón, en particular, con el grado de llenado y la presión de v apor a l a temperatura de referencia. La inestabilidad de los equipos a pr esión. b) En el vaciado, la descarga no controlada de fluido presurizado. c) Tanto en el llenado como en el v aciado: las conexiones y desconexiones que supongan riesgos. B.10. Protección contra el rebasamiento de los límites admisibles de los equipos a presión. Cuando, en condiciones razonablemente previsibles, puedan sobrepasarse los límites admisibles, el equipo a presión estará equipad o con dispositivos de protección adecuados, o diseñado para instalarlo s, a menos que la protección esté ase gurada por otros dispositivos de protección integrados en el conjunto. Los dispositivos de protección y las combinaciones de éstos incluirán: a) Los accesorios de seguridad que se contemplan en B.11. b) Cuando proceda, mecanismos adecuados de control tales como i ndicadores o alarmas, que permitan una intervención adecuada, manual o automática, para mantener el equipo a presión dentro de l os límites admisibles. B.11. Accesorios de seguridad. Los accesorios de seguridad deberán: • Diseñarse y fabricarse de manera que sean f iables y adaptados a las condiciones de servicio pre vistas y que teng an en cuenta, cuando proceda, los requisitos en materia de mantenimiento y pruebas de los dispositivos, cuando proceda.


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• Ser independientes de las demás funciones, a menos que éstas pu edan afectar a su función de seguridad. • Responder a los principios de diseño adecuados para conse guir una protección adaptada y f iable. Estos principios incluirán en esp ecial la doble seguridad, la redundancia, la diversidad y el autocontrol. a) Órganos limitadores de la pr esión: deberán estar diseñados de manera que la presión no sobrepase permanentemente la presión máxima admisible PS; sin embar go, se admitirá un aumento de corta duración de la presión cuando resulte apropiado. b) Dispositivos de contr ol de la temper atura: deberán tener un tiempo de respuesta adecuado por razones de se guridad y compatible con la función de medición. B.12. Incendio exterior. Cuando sea necesario, los equipos a presión estarán diseñados y, cuando proceda, equipados con los accesorios adecuados, o bien estará n preparados para la incorporación de éstos, con el f in de cumplir los requisitos relativos a la limitación de daños en caso de incend io exterior, habida cuenta, en particular, del uso al que están destinados. C. Requisitos en la fabricación C.1. Procedimientos de fabricación. El fabricante velará por la ejecución correcta de las disposiciones establecidas en la fase de diseño mediante la aplicación de las técnicas y métodos adecuados, en especial por lo que respecta a los siguientes aspectos: a)

b) c) d)

e)

Preparación de los componentes (por ejemplo, el troquelado y e l biselado): no deberá ocasionar defectos ni f isuras ni cambios en las características mecánicas que puedan poner en peligro la se guridad de los equipos a presión. Uniones permanentes de los materiales y zonas adyacentes (ZAT): deberán estar exentas de deficiencias de superficie o interiores perjudiciales para la seguridad de los equipos. Pruebas no destructivas: deberán ser realizadas por personal c ualificado con el nivel adecuado de competencia. Tratamiento térmico: cuando exista el riesgo de que el procedi miento de f abricación cambie las propiedades de los materiales hasta el punto de poner en peligro la inte gridad del equipo a p resión, se aplicará un tratamiento térmico adecuado en la correspondiente fase de fabricación. Conocimiento de las características de los materiales: deberán establecerse y mantenerse procedimientos adecuados para la identi-


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ficación de los materiales de los elementos del equipo que contribuyan a la resistencia a la presión por medios apropiados, desde la recepción, pasando por la producción, hasta la prueba definitiva del equipo a presión fabricado. C.2. Verificación final. Deberá someterse el equipo a presión a la v erificación final descrita a continuación. • Inspección final: deberá someterse el equipo a presión a una inspección final para comprobar visualmente mediante control de los d ocumentos de acompañamiento el cumplimiento de los requisitos del presente RD. Podrán tenerse en cuenta, en este caso, los controles que se hayan realizado durante la f abricación. En la medida en que las técnicas de se guridad lo e xijan, la inspección f inal se real izará sobre el interior y el e xterior en todas las partes del equipo o del conjunto y, en su caso, en el transcurso del proceso de f abricación (por ejemplo, cuando ya no sea posible efectuar la v erificación durante la inspección final). • Prueba: la verificación final de los equipos a presión deberá i ncluir una prueba de resistencia a la presión que normalmente se reali zará en forma de una prueba de presión hidrostática. • Examen de los dispositivos de seguridad: para los conjuntos, la verificación final incluirá, asimismo, un examen de los dispositi vos de seguridad destinado a verificar si se han respetado los requisitos establecidos. C.3. Marcas y etiquetado. Además del marcado «CE», se deberá facilitar la siguiente información: a) Para todos los equipos a presión: — Nombre, apellidos y dirección y otras señas de identif icación del fabricante y, en su caso, de su representante establecido en la comunidad. — Año de fabricación. — Identificación del equipo a presión, como, por ejemplo, el tipo, la identificación de la serie o del lote y el número de f abricación. — Límites esenciales máximos y mínimos admisibles. b) Según el tipo de equipo a presión, la información complementaria necesaria para la seguridad de instalación, funcionamiento o uso, y, cuando proceda, también para el mantenimiento y la inspección periódica, como, por ejemplo: — El volumen V del equipo a presión, expresado en litros (l). — El diámetro nominal de las tuberías (DN).


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— La presión de prueba (PT) aplicada, expresada en bar, y la fecha. — La presión de rotura del ór gano dispositivo de se guridad, expresada en bar. — La potencia del equipo a presión, expresada en kW. — La tensión de alimentación, expresada en voltios (V). — El uso previsto. — El grado de llenado, expresada en kg/l. — La masa máxima de llenado, expresada en kg. — La masa tarada, expresada en kg. — El grupo de productos. c) Cuando proceda, las advertencias fijadas en el equipo a presión llamarán la atención sobre los errores de utilización demostrados por la experiencia. C.4. Instrucciones de funcionamiento. a) Cuando se comercialice un equipo a presión, se adjuntarán a és te, en la medida en que sea necesario, instrucciones destinadas al usuario que contengan toda la información útil para la seguridad en lo que se refiere a: — — — —

Montaje, incluida la unión de los distintos equipos a presión. La puesta en servicio. La utilización. El mantenimiento, incluidos los controles por el usuario.

b) Las instrucciones deberán recoger la información indicada en el equipo a presión, con excepción de la identificación de la serie, y deberán ir acompañadas, en su caso, de la documentación técnica y de los planos y esquemas necesarios para su correcta comprensión. c) En su caso, las instrucciones deberán también hacer notar los peligros de una utilización errónea y las características especiale s del diseño. D. Requisitos para los materiales Los materiales utilizados para la fabricación de los equipos a presión deberán ser apropiados para su aplicación durante el periodo de vida prevista de estos últimos, a menos que esté previsto su reemplazamiento. D.1. Los materiales destinados a las partes bajo presión. a) Deberán tener características adecuadas al conjunto de condiciones de funcionamiento razonablemente previsibles y de condiciones de


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b)

c) d) e)

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prueba y, en particular, deberán tener la suficiente ductilidad y dureza. Deberá realizarse, en particular, una selección adecuada de los materiales para pre venir, si fuera necesario, la rotura frági l; cuando, por razones específicas, haya que utilizar materiales frágiles se tomarán medidas adecuadas. Deberán tener la suficiente resistencia química al fluido con tenido en el equipo a presión; las propiedades químicas y físicas nece sarias para un funcionamiento seguro no se deberán alterar significativamente durante la vida prevista de los equipos. No deberán ser significativamente sensibles al envejecimiento. Deberán ser apropiados para los métodos de transformación pre vistos. Deberán elegirse de manera que se eviten efectos negativos significativos cuando se unan materiales diferentes.

E. Requisitos para equipos a pr esión sometidos a la acción de la llama o a una aportación de calor que represente un peligro de recalentamiento Esta categoría de equipos a presión comprenderá: • Los generadores de v apor y de agua caliente, tales como las cal deras de agua caliente y de v apor con hogar, los recalentadores de vapor y los recalentadores de agua, las calderas de recuperación de calor , las calderas de incineración de residuos, las calderas de inmersión calentada s por electricidad o por electrodos, las ollas a presión y sus accesor ios y, cuando proceda, los sistemas para tratamiento del agua de alimentaci ón y de abastecimiento de combustible. • Los equipos para flujos térmicos distintos de los generadores de agua caliente o de vapor, tales como calentadores para procesos químicos y otros procesos similares, equipo presurizado para la preparación de al imentos. Estos equipos a presión estarán calculados, diseñados y fabricados de forma que se evite o reduzca al mínimo el riesgo de pérdida signif icativa de contención debida al recalentamiento. En particular se v elará porque, según proceda: a) Se suministren dispositi vos de protección adecuados para limi tar parámetros de funcionamiento como la aportación y la disipación de calor y, si procede, el nivel del fluido para evitar todo riesgo de recalentamiento local o general. b) Se prevean puntos de toma de muestras cuando sea necesario pa ra evaluar las propiedades del fluido con el fin de evitar todo riesgo relacionado con los depósitos y las incrustaciones o la corrosión. c) Se adopten las disposiciones necesarias para eliminar los rie sgos de daños derivados de los depósitos e incrustaciones.


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d) Se disponga de los medios para disipar con se guridad el calor residual después del paro. e) Se prevean disposiciones para impedir la acumulación peligrosa de mezclas inflamables de sustancias comb ustibles y del aire o el ret orno de la llama. F. Requisitos para tuberías El diseño y la fabricación deberán garantizar que: a) El riesgo de deformación permanente deri vada de mo vimientos l ibres inadmisibles o de esfuerzos excesivos, por ejemplo en las bridas, las conexiones, los tubos fle xibles ondulados o los tubos e xtensibles, se controle adecuadamente mediante abrazaderas, tirantes, sujeciones, ajustes y pretensores. b) Cuando exista la posibilidad de condensación de fluidos g aseosos en el interior de los tubos, se dispong a de los medios necesarios p ara purgar y e xpulsar los depósitos y las incrustaciones de los fon dos y costados con el f in de e vitar daños debidos al golpe de ariete o a la corrosión. c) Se tengan debidamente en cuenta los daños potenciales derivados de las turbulencias y la formación de torbellinos. d) Se tenga debidamente en cuenta el riesgo de fatiga debido a las vibraciones en los tubos. e) Cuando las tuberías contengan fluidos del grupo 1, se dispongan los medios adecuados para incomunicar los conductos de toma que prese nten riesgos significativos a causa de su tamaño. f) Se reduzca al máximo el peligro de descar ga accidental; las t omas estarán marcadas visiblemente en la parte permanente en la que figura la inscripción del fluido contenido. g) La posición y el recorrido de las tuberías y conducciones sub terráneas estarán registrados por lo menos en la documentación técnica pa ra facilitar el mantenimiento, la inspección o la reparación en condici ones de total seguridad. G. Requisitos cuantitativos particulares para determinados equipos a presión. Las siguientes disposiciones son aplicables por norma general. Sin embargo, cuando no se apliquen, incluso en el caso en que no se mencionen específicamente los materiales ni se apliquen normas armonizadas, el fabricante deberá justificar la aplicación de disposiciones apropiadas que permitan obtener un nivel de seguridad global equivalente. Esta sección forma parte integrante del anexo I del RD de equipos a presión. Las disposiciones aquí establecidas completan los requisitos esenciales de las secciones anteriores pa ra los equipos a presión a los que son de aplicación.


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G.1 Tensiones admisibles. Los símbolos a considerar son los siguientes: • Re/t, límite elástico, designa el v alor a la temperatura de cálculo, según los casos: — Del límite superior de cedencia para los materiales que presen ten límites inferiores y superiores de fluencia. — De la tensión al 1,0 por 100 de la extensión total, para el acero austenítico y el aluminio sin alear. — De la tensión al 0,2 por 100 de la deformación permanente,en los demás casos. • Rm/20 designa el valor mínimo de resistencia a la tracción máxima a 20 °C. • Rm/t designa la resistencia a la tracción a la temperatura de cálculo. La tensión general de membrana admisible para cargas predominantemente estáticas y para temperaturas situadas fuera de la g ama en la q ue los fenómenos de fluencia sean significativos, no deberá ser superior al menor de los valores siguientes, según el material de que se trate: • En el caso del acero ferrítico, incluido el acero normalizado ( acero laminado) y con exclusión de los aceros de grano fino y de los aceros que hayan sufrido un tratamiento térmico especial, 2/3 de Re/t y 5/12 de Rm/20. • En el caso del acero austenítico. Si su alar gamiento después de la rotura es superior a 30 por 100, 2/3 de Re/t. O, alternativamente, y si su alargamiento después de la rotura es superior al 35 por 100, 5/6 de Re/t y 1/3 de Rm/t. • En el caso del acero moldeado, sin alear o de baja aleación, 10/19 de Re/t y 1/3 de Rm/20. • En el caso del aluminio, 2/3 de Re/t. • En el caso de aleaciones de aluminio, que no puedan ser templad as, 2/3 de Re/t y 5/12 de Rm/20. G.2. Coeficientes de resistencia de las juntas. • Para las juntas soldadas, el coeficiente de resistencia de las juntas no deberá exceder de los valores siguientes: • Para los equipos que sean objeto de controles destructivos y no destructivos que permitan comprobar que el conjunto de las juntas no presenta deficiencias significativas: 1. • Para los equipos que sean objeto de controles aleatorios no destructivos: 0,85. • Para los equipos que no sean objeto de controles no destructivos distintos de la inspección ocular: 0,7. • Cuando sea necesario deberán tenerse en cuenta asimismo el tip o de tensión y las propiedades mecánicas y tecnológicas de la junta.


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G.3. Órganos limitadores de presión, destinados sobre todo a recipientes a presión. El aumento momentáneo de presión deberá limitarse al 10 por 100 de la presión máxima admisible. G.4. Presión de prueba hidrostática. Para los recipientes a presión, la presión de prueba hidrostática deberá ser, como mínimo, igual al más elevado de los dos valores siguientes: • La presión correspondiente a la carga máxima que pueda soportar el equipo en funcionamiento, habida cuenta de su presión máxima admisible y de su temperatura máxima admisible, multiplicada por el coeficiente 1,25, o • La presión máxima admisible multiplicada por el coef iciente 1,43. G.5. Características de los materiales. A menos que no se requieran v alores distintos con arre glo a cri terios distintos que hayan de tomarse en consideración, el acero s e considerará con la suf iciente ductilidad, cuando su alar gamiento después de la rotura en una prueba de tracción realizada con ar reglo a un procedimiento normalizado sea al menos igual al 14 por 100 y cuando su ener gía de fle xión por choque sobre probeta ISO V sea al menos igual a 27 J, a una temperatura igual como máximo a 20 °C, pero no superior a la temperatura más baja de funcionamiento prevista.

13.9.2. Cuadros de evaluación de la conformidad En el anexo II del RD al que se refiere este epígrafe, se recogen los correspondientes cuadros de evaluación de la conformidad. En los mencionados cuadros se utilizan las referencias siguient es para designar las categorías de módulos: I = módulo A. II = módulos A1, D1, E1. III = módulos B1 + D, B1 + F, B + E, B + C1, H. IV = módulos B + D, B + F, G, H1. Los accesorios de seguridad definidos y contemplados en el RD, se clasificarán en la categoría IV. Sin embargo, como excepción, los accesorios de seguridad fabricados para equipos específicos podrán clasificarse en la misma categoría que el equipo que deba protegerse.


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Los accesorios a presión definidos y contemplados en el RD, se clasificarán en función: • De su presión máxima admisible PS. • De su volumen propio V o de su diámetro nominal DN, según los casos, y • Del grupo de fluidos a que estén destinados. El correspondiente cuadro relativo a los recipientes o a las tu berías se aplicará para precisar la cate goría de e valuación de la conformidad . En los casos en los que se consideren tanto el v olumen como el diámetro nomi nal adecuados a efectos de la aplicación del segundo inciso, el accesorio a presión deberá clasificarse en la categoría más alta. Cuadro 1. Recipientes contemplados en el primer inciso del párrafo a) del apartado 1.1 del artículo 3.a

PS (bar) 10.000

IV PS = 1.000

1.000

III PS = 200

·V =

PS

100

PS

V = 1l

200

= 0

20

=

PS

·V

0

00

1.

·V

PS

50

·V = 25

10

Apartado 3 del artículo 3 1

I

II

III

IV

0,5

0,1

1

10

100

1.000

PS = 0,5

10.000

V(I)

Figura 13.32. Cuadro de evaluación de conformidad para recipientes para gases y fluidos del grupo 1.


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Las líneas de demarcación trazadas en los siguientes cuadros de evaluación de la conformidad señalan el límite superior para cada categoría. A. Recipientes previstos para g ases, gases licuados, gases disueltos a presión, vapores y líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisible sea superior en más de 0,5 bar a la presión atmosférica n ormal (1.013 mbar), para los fluidos del grupo 1. Véase Figura 13.32. Nota: como excepción, los recipientes destinados a contener un g as inestable, y que deberían pertenecer a las categorías I o II en aplicación del cuadro 1 (Figura 13.32), deberán clasificarse en la categoría III. B. Recipientes previstos para g ases, gases licuados, gases disueltos a presión, vapores y líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisible sea superior en más de 0,5 bar a la presión atmosférica, para los fluidos del grupo 2. Véase Figura 13.33. Nota: Como excepción, los extintores portátiles y las botellas para aparatos respiratorios deberán clasificarse al menos dentro de la categoría III.


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Cuadro 2. Recipientes contemplados en el segundo inciso del apartado 1.1 a) del artículo 3.

PS (bar) 10.000

IV PS = 3.000 III

1.000

V=1

PS = 1.000

PS ·V

100

= 3.

·V

0

00

PS

= 00

1. 0

PS

10

·V

IV

= 20 0

PS

Apartado 3 del artículo 3

·V

PS = 4

= 50

1

I

0,5

0,1

1

10

100

II

III

1.000

PS = 0,5

10.000

V(I)

Figura 13.33. Cuadro de evaluación de conformidad para recipientes para gases y fluidos del grupo 2.


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Cuadro 3. Recipientes contemplados en el primer inciso del apartado 1.1 b) del artículo 3.

PS (bar) 10.000

V=1

II

1.000

III PS = 500

500

PS

100

·V =

II

0

20

PS = 10

10 Apartado 3 del artículo 3

I

1

PS = 0,5

0,5

0,1

1

10

100

1.000

10.000

V(I)

Figura 13.34. Cuadro de evaluación de conformidad para recipientes para líquidos y fluidos del grupo 1.

C. Líquidos cuya presión de v apor a la temperatura máxima admisibl e sea inferior o igual a 0,5 bar por encima de la presión atmosférica normal (1.013 mbar), para fluidos del grupo 1. Véase Figura 13.34. D. Líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisibl e sea inferior o igual a 0,5 bar por encima de la presión atmosférica normal (1.013 mbar), para fluidos del grupo 2. Véase Figura 13.35. Nota: Como excepción, los equipos previstos para producción de agua ca liente serán objeto de un estudio de diseño (módulo B1) a fin de comprobar su conformidad o de un sistema de garantía de la calidad total (módulo H).


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Cuadro 4. Recipientes contemplados en el segundo inciso del apartado 1.1 b) del artículo 3.

10.000

V = 10

PS (bar) I

II PS = 1.000

1.000

PS = 500

500 PS ·V

100

=

I 00

.0

10

PS = 10

10 Apartado 3 del artículo 3 1

PS = 0,5

0,5

0,1

1

10

100

1.000

10.000

100.000

V(I)

Figura 13.35. Cuadro de evaluación de conformidad para recipientes para líquidos y fluidos del grupo 2.

E. Equipos a presión sometidos a la acción de una llama o a una ap ortación de calor que represente un peligro de recalentamiento, previstos para la obtención de vapor o de agua sobrecalentada a temperaturas superiores a 110°C. Véase Figura 13.36. Nota: Como excepción, los recipientes u ollas a presión estarán sujetas a un control de diseño conforme al procedimiento de v erificación correspondiente al menos a un módulo dentro de la categoría III.


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Cuadro 5. Equipos a presión contemplados en el apartado 1.2 del artículo 3.

PS (bar)

100

32 10

IV

PS = 32

PS

1

I

·V

PS =

50

PS ·V

=

·V

20

0

II

0,5

0,1

1

2

10

100

=

3.

00

0

III

V = 1.000


V=2

1.000

1.000

PS = 0,5

10.000

V(I)

Figura 13.36. Cuadro de evaluación de conformidad para equipos a presión sometidos a la acción de llama o a una aportación de calor con recalentamiento.

F. Tuberías para gases, gases licuados, gases disueltos a presión, vapores y líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisible sea superior en más de 0,5 bar a la presión atmosférica normal (1.013 mbar), para los fluidos del grupo 1. Véase Figura 13.37. Nota: Como excepción, las tuberías destinadas a conducir gases inestables, que deberían pertenecer a las categorías I y II, deberán clasificarse dentro de la categoría III.


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Cuadro 6. Tuberías contempladas en el primer inciso del apartado 1.3 a) del artículo 3.

100

DN = 25

1.000

III

II PS

PS

N=

N=

·D

·D


DN = 100

PS (bar)

DN = 350

DN = 100

00

00

1

3.5

1.0

10

I

0,5

0,1

1

10

25

PS = 0,5

100

350

1.000

V(I)

Figura 13.37. Cuadro de evaluación de conformidad para tuberías para gases con fluidos del grupo 1.

G. Tuberías para gases, gases licuados, gases disueltos a presión, vapores y líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisible sea superior en más de 0,5 bar a la presión atmosférica normal (1.013 mbar), para los fluidos del grupo 2. Véase Figura 13.38.


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Cuadro 7. Tuberías contempladas en el segundo inciso del apartado 1.3 a) del artículo 3.

100

II

DN = 250

1.000

I

DN = 100

DN = 32

PS (bar)

III


PS

PS

N

·D

N

= 0

0

1

00

5.

50

0

00

1.

3.

=

=

N

·D

·D

PS

10

PS = 0,5

0,5

0,1

1

10

25

100

250

1.000

10.000

V(I)

Figura 13.38. Cuadro de evaluación de conformidad para tuberías para gases con fluidos del grupo 2.

H. Líquidos cuya presión de vapor a la temperatura máxima admisibl e sea inferior o igual a 0,5 bar por encima de la presión atmosférica normal (1.013 mbar), para los fluidos del grupo 1. Véase Figura 13.39. Nota: Como excepción, todas las tuberías que contengan fluidos a una temperatura superior a 350°C, que deberían pertenecer a la cate goría II, deberán clasificarse dentro de la categoría III.


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Cuadro 8. Tuberías contempladas en el primer inciso del apartado 1.3 b) del artículo 3.

PS (bar) III 1.000 PS = 500

DN = 25

500

II 100

PS


N

·D = 00

2. 0

PS = 10

10

I 1

PS = 0,5

0,5

0,1

1

10

25

100

1.000

10.000

V(I)

Figura 13.39. Cuadro de evaluación de conformidad para tuberías con fluidos del grupo 1.

I. Líquidos cuya presión de v apor a la temperatura máxima admisibl e sea inferior o igual a 0,5 bar por encima de la presión atmosférica normal (1.013 mbar), para los fluidos del grupo 2. Véase Figura 13.40.


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Cuadro 9. Tuberías contempladas en el segundo inciso del apartado 1.3 b) del artículo 3.

PS (bar) II

DN = 200

1.000 500

100

PS = 500

I

Apartado 3 del artículo 3 = N · D 00 PS 5.0

10

1

PS = 10

PS = 0,5

0,5

0,1

1

10

100

1.000

10.000

V(I)

Figura 13.40. Cuadro de evaluación de conformidad para tuberías para líquidos con fluidos del grupo 2.

13.9.3. Procedimientos de evaluación de la conformidad En el ane xo III del mencionado RD 796/1999 sobre equipos a pres ión, se recogen los procedimientos de evaluación de la conformidad para los mismos. Dado lo extenso de este anexo, pasamos a resumir los diferentes procedimientos que se dividen en módulos. Las obligaciones que se derivan de las disposiciones establecidas en dicho anexo para los equipos a presión se aplicarán también a los conjuntos. Módulo A (control interno de la fabricación): Este módulo describe el procedimiento mediante el cual el f abricante, o su representante establecido en la comunidad, garantiza y declara que el equipo a


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presión de que se trate cumple los requisitos del presente RD que le son aplicables. El f abricante, o su representante establecido en la comuni dad, fijará el marcado «CE» en cada unidad de equipo a presión y extenderá una declaración escrita de conformidad. Asimismo, el fabricante elaborará la documentación técnica y deb erá conservarla a disposición de las autoridades nacionales, a efectos de inspección, durante un plazo de diez años a partir de la fecha de f abricación del último equipo a presión. La documentación técnica permitirá la evaluación de la conformidad, e incluirá: • Una descripción general del equipo a presión. • Los planos de diseño y de f abricación y los esquemas de los el ementos, subconjuntos, circuitos, etc. • Las explicaciones y descripciones necesarias para la comprensi ón de dichos planos y esquemas y del funcionamiento del equipo a presión. • Una lista de las normas previstas en el artículo 5, aplicadas total o parcialmente, y la descripción de las soluciones adoptadas para cumplir los requisitos esenciales del presente RD. • Los resultados de los cálculos de diseño, de los controles realizados, etc. • Los informes sobre las pruebas. Módulo A1 (control interno de la fabricación con vigilancia de la verificación final). Además de los requisitos del módulo A, se aplicarán las siguientes disposiciones: • Verificación final sujeta a una vigilancia en forma de visitas sin pre vio aviso por parte de un organismo notificado elegido por el fabricante. • Durante dichas visitas, el organismo notificado deberá: — Establecer que el fabricante realiza efectivamente la verificación final. — Hacer un muestreo local de la fabricación o de almacenamiento. Módulo B (examen «CE de tipo»): Este módulo describe la parte del procedimiento mediante la cua l un organismo notificado comprueba y certif ica que un ejemplar represen tativo de la producción de que se trate cumple los requisitos del RD que le son aplicables. El fabricante, o su representante establecido en la comunidad, presentará la solicitud del e xamen «CE de tipo» ante un solo or ganismo notificado que él mismo elija. La solicitud incluirá: • El nombre, los apellidos y la dirección del fabricante o de su representante. • Declaración escrita en la que se especif ique que la misma solicitud no se ha presentado a ningún otro organismo notificado. • La documentación técnica pertinente:


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– – – –

Descripción general del tipo. Planos de diseño y fabricación, así como esquemas, etc. Explicaciones necesarias para la comprensión de los planos. Lista de las normas aplicadas total o parcialmente y solucione cumplir los requisitos esenciales. – Resultado de los cálculos de diseño y de control. – Informe sobre las pruebas.

s para

• El solicitante pondrá a disposición del or ganismo notificado un ejemplar representativo de la producción considerada, en lo sucesivo denominado «tipo». • El or ganismo notif icado podrá pedir otros ejemplares si así lo e xige el programa de pruebas. • Un tipo podrá comprender di versas variantes del equipo a presi ón, siempre que las diferencias entre dichas variantes no afecten al nivel de seguridad. Si el tipo cumple las correspondientes disposiciones del RD, el organismo notificado expedirá al solicitante un certif icado de e xamen «CE de tipo». El certificado tendrá una validez de diez años renovables e incluirá el nombre y la dirección del fabricante, las conclusiones del control y los datos necesarios para identificar el tipo aprobado. Módulo B1 (examen CE del diseño): Este módulo describe la parte del procedimiento mediante la cua l un organismo notificado comprueba y certif ica que el diseño de un equi po a presión cumple las disposiciones del RD que le son aplicables. En este módulo no podrá utilizarse el método e xperimental de diseño mencionado ante riormente en el anexo I. El fabricante, o su representante, presentará una solicitud de examen CE del diseño ante un solo organismo notificado. La solicitud incluirá: • El nombre, los apellidos y la dirección del fabricante • Declaración escrita en la que se especif ique que la misma solicitud no se ha presentado a ningún otro organismo notificado. • La documentación técnica: – Descripción general del equipo a presión. – Planos de diseño y fabricación, así como esquemas, etc. – Explicaciones necesarias para la comprensión de los planos y e l funcionamiento. – Lista de las normas aplicadas total o parcialmente y solucione s para cumplir los requisitos esenciales. – Informe sobre las pruebas y resultados. – Resultados de los cálculos del diseño.


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• La solicitud podrá referirse a di versas v ariantes del equipo a presión, siempre que las diferencias entre las variantes no afecten al nivel de seguridad. En caso de que el diseño sea conforme a las disposiciones aplic ables del RD, el organismo notificado expedirá al solicitante un certif icado de e xamen CE de diseño. En el certif icado constarán el nombre y la direcc ión del solicitante, las conclusiones del examen, las condiciones de su validez, los datos necesarios para la identif icación del diseño aprobado. Se adjunta rá una lista de las partes significativas de la documentación técnica y el organismo notificado conservará una copia. Módulo C1 (conformidad con el tipo): Este módulo describe la parte del procedimiento mediante la cua l el fabricante, o su representante establecido en la comunidad, garantiza y declara que los equipos a presión de que se trate son conformes al tipo des crito en el certificado de e xamen «CE de tipo» y cumplen los requisitos del RD q ue les son aplicables. El fabricante, o su representante, fijará el marcado «CE» en cada unidad de equipo a presión y hará una declaración escrita de conformidad. Deberá conservarse una copia de la declaración de conformidad durante un plazo de diez años a partir de la fecha de fabricación del último equipo a presión. La verificación final estará sujeta a vigilancia en forma de visitas sin previo aviso por parte de un or ganismo notificado elegido por el f abricante. Durante dichas visitas, el organismo notificado deberá: • Asegurarse de que el f abricante realiza efecti vamente la v erificación final. • Hacer un muestreo en el local de fabricación o de almacenamiento de los equipos a presión con fines de control. • El organismo notificado determinará el número de unidades de equipos que deberá muestrear, así como la necesidad de realizar o hacer que se realice total o parcialmente la verificación final en los equipos a presión que constituyan la muestra. • En caso de que uno o v arios equipos a presión no resulten conf ormes, el organismo notificado tomará las medidas oportunas. Módulo D (aseguramiento de calidad de la producción): Este módulo describe el procedimiento mediante el cual el f abricante cumple las obligaciones de inspección final y las pruebas del sistema de calidad, y declara que los equipos a presión de que se trate son conformes al tipo descrito en el certificado de examen «CE de tipo», o en el certificado de examen CE de diseño, y cumplen los requisitos del presente RD.


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El fabricante, o su representante, fijará el marcado «CE» en cada unidad de equipo a presión y hará una declaración escrita de conformidad. El marcado «CE» irá acompañado del número de identif icación del or ganismo notificado responsable de la vigilancia. El fabricante presentará una solicitud de e valuación de su sist ema de calidad ante un organismo notificado de su elección. Esta solicitud incluirá: • Toda la información pertinente sobre los equipos a presión de que se trate. • La documentación relativa al sistema de calidad. • La documentación técnica del tipo aprobado y una copia del cer tificado de examen «CE de tipo» o del certificado de examen CE de diseño. El sistema de calidad asegurará la conformidad del equipo a pre sión con el tipo descrito en el certif icado de examen «CE de tipo», o en el ce rtificado de examen CE de diseño, y con los requisitos del RD. Todos los elementos, requisitos y disposiciones adoptados por el fabricante figurarán en una documentación llevada de manera sistemática y ordenada en forma de medidas,procedimientos e instrucciones escritas. Esta documentación relati va al sistema de cali dad permitirá una interpretación uniforme de los programas, de los planos, de los manuales y de los expedientes de calidad. En particular, incluirá una descripción adecuada de: • Objetivos de calidad. • Organigrama y las responsabilidades del personal de gestión. • Técnicas, procedimientos y medidas sistemáticas de f abricación, de control de calidad y de ase guramiento de la calidad que se aplicar án y, en particular, los métodos de unión permanente de las piezas homolo gadas. • Controles y pruebas que se realizarán antes, durante y después de la fabricación, así como la frecuencia con que se llevarán a cabo. • Expedientes de calidad, tales como los informes de inspección y los datos de las pruebas y de la calibración, los informes sobre la compet encia o aprobación del personal correspondiente y en particular las del personal. • Los medios para supervisar la consecución de la calidad requer ida y el funcionamiento eficaz del sistema de calidad. Módulo D1 (aseguramiento de calidad de la producción): Este módulo describe el procedimiento mediante el cual el f abricante que cumple las obligaciones de inspección final, pruebas y control de calidad de la producción, garantiza y declara que los equipos a presión consid erados cumplen los requisitos del RD. El fabricante, o su representante, fijará el marcado «CE» en cada equipo a presión y hará una declaración escrita de conformidad. El marca do «CE» irá acompañado del número de identif icación del organismo notificado responsable de la vigilancia.


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Asimismo, el fabricante elaborará la documentación técnica descrita a continuación: • Una descripción general del equipo a presión. • Los planos de diseño y de f abricación y los esquemas de los el ementos, subconjuntos, circuitos, etc. • Las explicaciones y las descripciones necesarias para la compr ensión de dichos planos y esquemas y del funcionamiento del equipo a presión. • Una lista de las normas, aplicadas total o parcialmente, y la descripción de las soluciones adoptadas para cumplir los requisitos esenciales del RD. • Los resultados de los cálculos de diseño efectuados, de los controles realizados, etc. • Los informes sobre las pruebas. El fabricante presentará una solicitud de e valuación de su sist ema de calidad ante un organismo notificado de su elección. Esta solicitud incluirá: • Toda la información pertinente sobre los equipos a presión de que se trate. • La documentación relativa al sistema de calidad. Módulo E (aseguramiento de calidad del producto): Este módulo describe el procedimiento mediante el cual el f abricante que cumple las obligaciones de inspección final y pruebas de los equipos en un sistema de calidad aprobado según se describe a continuación. Asimismo, garantizará y declarará que los equipos a presión son conformes al tipo descrito en el certificado de e xamen «CE de tipo» y que cumplen los requisitos del RD. El marcado «CE» irá acompañado del número de identif icación del or ganismo notificado responsable de la vigilancia. El fabricante presentará una solicitud de e valuación de su sist ema de calidad ante un organismo notificado de su elección. Esta solicitud incluirá: • Toda la información pertinente sobre los equipos a presión de que se trate. • La documentación relativa al sistema de calidad. • La documentación técnica del tipo aprobado y la copia del cert ificado de examen «CE de tipo». La documentación sobre el sistema de calidad permitirá una inte rpretación uniforme de los programas, de los planos, de los manuales y de los expedientes de calidad. En particular, incluirá una descripción adecuada de: • Los objetivos de calidad, el organigrama y las responsabilidad del personal de gestión y sus facultades en lo que se refiere a la calidad de los equipos a presión.


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• Los controles y pruebas que se realizarán después de la fabricación. • Los medios para verificar el funcionamiento eficaz del sistema de calidad. • Los expedientes de calidad, tales como los informes de inspecci ón y los datos de las pruebas y de la calibración, los informes sobre la competencia o aprobación del personal correspondiente y en particular l as del personal encargado de la unión permanente de las piezas y de la re alización de las pruebas no destructivas. Otros módulos recogidos en el citado anexo, con requisitos de presentación análogos, son los que se muestran a continuación: • • • • •

Módulo E1 (aseguramiento de calidad del producto). Módulo F (verificación de los productos). Módulo G (verificación CE por unidad). Módulo H (aseguramiento de calidad total). Módulo H1 (pleno aseguramiento de la calidad con contr ol del diseño y vigilancia especial de la verificación final).

Evidentemente, al aumentar el tipo de módulo, el fabricante se compromete a un mayor número de inspecciome y vigilancia tanto de equipos, como de producción y de productos. En general, los requisitos aplicables para los procedimientos de evaluación de la conformidad que deberán tenerse en cuenta en las distinta s categorías indicadas, son los que se recogen a continuación: • Categoría I: Módulo A. • Categoría II: Módulo A1; Módulo D1; Módulo E1. • Categoría III: Módulo B1 + D; Módulo B1 + F; Módulo B + E; Módulo B + C1; Módulo H. • Categoría IV: Módulo B + D; Módulo B + F; Módulo G; Módulo H1.

13.9.4. Marcado «CE» y declaración de conformidad El marcado «CE» estará constituido por la sigla «CE» conforme al logotipo de la Figura 13.41. En caso de que se reduzca o aumente el tama ño del marcado «CE» deberán conservarse las proporciones de este logotipo. Los diferentes elementos del marcado «CE» deberán tener la misma dimensión v ertical, que no podrá ser inferior a 5 milímetros.


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Figura 13.41. Logotipo para el marcado «CE».

La declaración de conformidad «CE» incluirá los siguientes datos: • Nombre, apellidos y dirección del f abricante o de su representa nte establecido en la comunidad. • Descripción del equipo a presión o del conjunto. • Procedimiento utilizado para la evaluación de la conformidad. • Para los conjuntos, descripción de los equipos a presión que componen el conjunto e indicación del procedimiento empleado para la e valuación de la conformidad. • Si procede, nombre y dirección del or ganismo notificado que hay a efectuado el control. • Si procede, la referencia al certificado de examen «CE de tipo», al certificado de examen CE del diseño o al certificado de conformidad CE. • Si procede, nombre y dirección del or ganismo notificado que controle el sistema de aseguramiento de la calidad del fabricante. • Si procede, la referencia a las normas armonizadas que se hayan aplicado. • Si procede, las demás especificaciones técnicas que se hayan utilizado. • Si procede, la referencia a otras directi vas comunitarias que s e hayan aplicado. Identificación del firmante con poderes para obligar al fabricante o a su representante establecido en la comunidad.

13.9.5. Normas armonizadas Bajo este epígrafe consideramos una información de utilidad que se ha extractado de la Resolución de 28 de octubre de 2002 de la Direcc ión General de Política Tecnológica, por la que se acuerda la publicación de la relación de normas armonizadas en el ámbito del Real Decreto 769/1999, de 7 de mayo, por el que se dictan las disposiciones de aplicación de la Dire ctiva del Parlamento Europeo y del Consejo 97/23/CE relativa a los equipos a presión. En la Tabla 13.28 se recoge una relación con las normas armonizadas c orrespondientes.

C-227 C-227 C-227 C-210 C-210 C-210 C-210 C-210 C-210 C-210 C-210 C-210 C-362 C-362 C-362

EN 1708-1:1999

EN 12300:1998 EN 583-1:1998

EN 1593:1999

EN 1626:1999 EN 1779:1999

EN ISO 9606-3:1999

EN ISO 9606-4:1999

EN ISO 9692-2:1998

EN 12263:1998

EN 12452:1999

EN 378-2:2000

EN 378-3:2000

EN 378-4:2000

Número

Título de la norma armonizada

10/08/1999 Examen no destructivo de soldaduras-Examen radiográfico de uniones soldadas Niveles de aceptación. 10/08/1999 Soldeo-Descripción detallada de las uniones soldadas de aceroParte 1: elementos sometidos a presión. 10/09/1999 Recipientes criogénicos-Limpieza para el servicio criogénico. 22/07/2000 Ensayos no destructivos-Examen por ultrasonidos-Parte 1: Principios generales. 22/07/2000 Ensayos no destructivos-Ensayo de fugas-Técnica de emisión de burbujas. 22/07/2000 Recipientes criogénicos-Válvulas para trabajos criogénicos. 22/07/2000 Ensayos no destructivos-Ensayos de fugas-Criterios para la elección del método y de la técnica. 22/07/2000 Cualificación de soldadores-Soldeo por fusión-Parte 3: Cobre y aleaciones de cobre (ISO 9606-3:1999). 22/07/2000 Cualificación de soldadores-Soldeo por fusión-Parte 4: Níquel y aleaciones de níquel (ISO 9606-4:1999) . 22/07/2000 Soldeo y procesos afines-Preparación de uniones-Parte 2: Soldeo por arco sumergido de aceros (ISO 9692-2:1998). 22/07/2000 Sistemas de refrigeración y bombas de calor-Dispositivos interruptores de seguridad para limitar la presión. Requisitos y ensayos. 22/07/2000 Cobre y aleaciones de cobre-Tubos sin soldadura, aleteados y laminados para intercambiadores de calor. 16/12/2000 Sistemas de refrigeración y bombas de calor-Requisitos de seguridad y medioambientales-Parte 2: Diseño, fabricación, ensayo, marcado y documentación. 16/12/2000 Sistemas de refrigeración y bombas de calor-Requisitos de seguridad y medioambientales-Parte 3: Instalación in situ y protección de las personas. 16/12/2000 Sistemas de refrigeración y bombas de calor-Requisitos de seguridad y medioambientales-Parte 4: Operación, mantenimiento, reparación y recuperación.

Fecha

Diario oficial (DOCE)

UNE-EN 378-4:2000.

UNE-EN 378-3:2000.

UNE-EN 378-2:2000.

UNE-EN 12452:2000.

UNE-EN 12263:1999.

UNE-EN ISO 9692-2:1998.

UNE-EN ISO 9606-4:1999.

UNE-EN ISO 9606-3:1999.

13:02

UNE-EN 1626: 1999. UNE-EN 1779: 2000.

23/1/08

UNE-EN 1593:2000.

UNE-EN 12300:1999. UNE-EN 583-1:1999.

UNE-EN 1780-1:1999.

UNE-EN 12517:1998.

Código de la Norma armonizada

Adopción por AENOR

722

EN 12517:1998

Código de Norma armonizada

Tabla 13.28. Normas armonizadas que dan presunción de conformidad con los requisitos esenciales de seguridad de la Directiva de equipos a presión.



Fecha 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000

C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362

EN 1252-1:1998

EN 1289:1998

EN 1291:1998

EN 1713:1998

EN 1982:1998 EN 1984:2000 EN ISO 9606-5:2000

EN 10028-1:2000

EN 10028-2:1992

EN 10028-3:1992

EN 10028-4:1994

EN 10028-5:1996

EN 10028-6:1996

EN 10028-7:2000

EN 10213-1:1995

Diario oficial (DOCE) Número



Recipientes criogénicos-Materiales-Parte 1: Requisitos de tenacidad para temperaturas inferiores a —80 oC. Examen no destructivo de soldaduras-Ensayo de soldaduras mediante líquidos penetrantes-Niveles de aceptación. Examen no destructivo de uniones soldadas-Ensayo mediante partículas magnéticas de soldaduras-Niveles de aceptación. Examen no destructivo de uniones soldadas-Examen ultrasónico-Caracterización de las indicaciones en las soldaduras. Cobre y aleaciones de cobre-Lingotes y piezas moldeadas. Válvulas industriales-Válvulas de compuerta de acero. Cualificación de soldadores-Soldeo por fusión-Parte 5: Titanio y aleaciones de titanio, circonio y aleaciones de circonio (ISO 9606-5:2000). Productos planos de acero para aplicaciones a presión-Parte 1: Prescripciones generales. Productos planos de acero para aplicaciones a presión-Parte 2: Aceros no aleados y aleados con propiedades a altas temperaturas. Productos planos de acero para aplicaciones a presión-Parte 3: Aceros soldables de grano fino en estado normalizado. Productos planos de acero para recipientes a presión-Parte 4: Aceros aleados de níquel con propiedades especificadas a temperaturas bajas. Productos planos de acero para aplicaciones a presión-Parte 5: Aceros soldables de grano fino, laminados termomecánicamente. Productos planos de acero para aplicaciones a presión-Parte 6: Aceros soldables de grano fino, templados y revenidos. Productos planos de acero para aplicaciones a presión-Parte 7: Aceros inoxidables. Condiciones técnicas de suministro para los aceros moldeados para usos a presión-Parte 1: Generalidades.


(Continúa)


UNE-EN 10213-1:1996.

UNE-EN 10028-7:2000.

UNE-EN 10028-6:1997.

UNE-EN 10028-5:1997.

UNE-EN 10028-41995.

UNE-EN 10028-3:1994.

UNE-EN 10028-2:1994.

UNE-EN 10028-1:2001.

13:02

UNE-EN 1982:1999. UNE-EN 1984:2000. UNE-EN ISO 9606-5:2000.

23/1/08

UNE-EN 1713:1998.

UNE-EN 1291:1998.

UNE-EN 1289:1998.

UNE-EN 1252-1:1998.

Código de la Norma armoniza

Adopción por AENOR


723

Fecha 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 16/12/2000 18/07/2001 18/07/2001

C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-362 C-202 C-202

EN 10213-2:1995

EN 10213-3:1995

EN 10213-4:1995

EN 10222-1:1998

EN 10222-2:1999

EN 10222-3:1998

EN 10222-4:1998

EN 10222-5:1999

EN 10269:1999 EN 12420:1999

EN 12420:1999

EN 12451:1999

EN 1653:1997 A1:2000 EN 1711:2000


Código de Norma armonizada Condiciones técnicas de suministro para los aceros moldeados para usos a presión-Parte 3: Tipos de acero para servicio a bajas temperaturas. Condiciones técnicas de suministro para los aceros moldeados para usos a presión-Parte 4: Tipos de acero austeníticos y austeno-ferríticos. Piezas de acero forjadas para aparatos a presión-Parte 1: Requisitos generales para piezas obtenidas por forja libre. Piezas de acero forjadas para aparatos a presión-Parte 2: Aceros ferríticos y marseníticos con características especificadas a temperatura elevada. Piezas de aceros forjadas para aparatos a presión-Parte 3: Aceros aleados al níquel con propiedades especificadas a baja temperatura. Piezas de aceros forjadas para aparatos a presión-Parte 4: Aceros soldables de grano fino de alto límite elástico. Piezas de acero forjadas para aparatos a presión-Parte 5: Aceros inoxidables martensíticos, austeníticos y austenoferríticos. Acero y aleaciones de níquel para elementos de fijación para aplicaciones a baja y/o elevada temperatura. Cobre y aleaciones de cobre-Piezas forjadas. Cobre y aleaciones de cobre-Tubos redondos, sin soldadura, para intercambiadores de calor. Sistemas de refrigeración y bombas de calor-Requisitos de seguridad y medioambientales-Parte 1: Requisitos básicos, definiciones, clasificación y criterios de selección. Ensayos no destructivos-Cualificación y certificación de personal que realiza ensayos no destructivos-Principios generales. Cobre y aleaciones de cobre-Chapas y discos para calderas, recipientes a presión y depósitos para agua caliente. Examen no destructivo de soldaduras. Examen de soldaduras por corrientes de Foucault mediante análisis del plano complejo el método de la discriminación de fases.


UNE-EN 10272:2001.

UNE-EN 1711:2000.

UNE-EN 1653/A1:2001.

UNE-EN 378-1:2001.

UNE-EN 12451:2000.

UNE-EN 10269:2000. UNE-EN 12420:2000.

UNE-EN 10222-5:2000.

UNE-EN 10224-4:1999.

UNE-EN 10222-3:1999.

13:02

UNE-EN 10222-2:2000.

23/1/08

UNE -EN 10222-1:1998.

UNE-EN 10213-4:1996.

724

UNE-EN 10213-3:1996.

UNE-EN 10213-2:1996.


Adopción por AENOR



Bridas y sus uniones-Reglas de diseño de las uniones de bridas circulares con junta de estanqueidad-Parte 1: Método de cal. Recipientes criogénicos-Compatibilidad entre el gas y el material. Soldeo y técnicas afines-Recomendaciones para la preparación de las uniones-Parte 3: Soldeo MIG y TIG de aluminio y sus aleaciones (ISO 9692-3:2000). Soldeo fuerte-Ensayos destructivos de uniones por soldeo fuerte. Sistemas de refrigeración y bombas de calor-Dispositivos de alivio de presión y sus tuberías de conexión-Métodos de cálculo. Recipientes a presión no sometidos a llama-Parte 1: Generalidades.

18/07/2001 18/07/2001 18/07/2001 18/07/2001 9/03/2002 9/03/2002 9/03/2002 9/03/2002 9/03/2002 9/03/2002 9/03/2002 9/03/2002

C-202 C-202 C-202 C-202 C-62 C-62 C-62 C-62 C-62 C-62 C-62 C-62

EN 12392:2000

EN 12434:2000 EN 13133:2000 EN 13134:2000

EN 583-5 :2000

EN 1252-2:2001

EN 1349:2000/ AC:2001 EN 1591-1:2001

EN 1797: 2001

EN ISO 9692-3:2001

EN 12797:2000 EN 13136:2001

PNE-EN 13445-2:.

UNE-EN 13136:2002. PNE-EN 13445-1:.

UNE -EN 12797:2001.

UNE-EN 9692-3:2001.

UNE-EN 1797:2002.

UNE-EN 1591-1:2002.

(Continúa)

UNE-EN 1349/AC:2002.

13:02

UNE-EN 1252-2:2002.

UNE-EN 13133:2001. UNE-EN 13134:2001. UNE-EN 583-5:2001.

UNE-EN 12434:2001.

UNE-EN 10273:2000. UNE-EN 12392:2000.


Adopción por AENOR

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EN 13445-1:2002

Barras de acero inoxidable para aplicaciones a presión. Barras laminadas en caliente de acero soldable para aparatos a presión con características específicadas a temperaturas elevadas. Aluminio y aleaciones de aluminio. Productos forjados. Requisitos especiales para productos destinados a la fabricación de equipos a presión. Recipientes criogénicos. Mangueras flexibles criogénicas. Soldeo fuerte-Cualificación de soldadores de soldeo fuerte. Soldeo fuerte-Cualificación de procedimientos de soldeo fuerte. Ensayos no destructivos-Examen por ultrasonidos-Parte 5: Caracterización y dimensionamiento de discontinuidades. Requisitos criogénicos-Materiales-Parte 2: Requisitos de tenacidad a temperaturas comprendidas entre –80 oC y –20 oC. Válvulas de regulación para procesos industriales.

18/07/2001 18/07/2001

C-202 C-202

EN 10272:2000 EN 10273:2000


Fecha






725

Fecha 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002

17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002

C-171 C-171 C-171 C-171 C-171

C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171 C-171

EN 13445-2:2002

EN 13445-3:2002 EN 13445-4:2002 EN 13445-5:2002

EN 13445-6:2002

EN 19:2002 EN 13397:2001 EN 1092-4:2002

EN 1515-2:

EN 13480-1 :2002 EN 13480-2 :2002 EN 13480-3 :2002 EN 13480-4 :2002

EN 13480-5 :2002 EN 13648-1:2002

EN 13648-2:2002

EN 13458-1:2002

EN 13458-1:2002


Código de Norma armonizada Recipientes a presión no sometidos a llama-Parte 2: Materiales. Recipientes a presión no sometidos a llama-Parte 3: Diseño Recipientes a presión no sometidos a llama-Parte 4: Fabricac. Recipientes a presión no sometidos a llama-Parte 5: Inspección y ensayos. Recipientes a presión no sometidos a llama-Parte 6: Requisitos adicionales para el diseño y la fabricación de recipientes a presión y piezas de recipientes fabricados de fundición de grafito esferoidal. Válvulas industriales-Marcado de válvulas metálicas. Válvulas industriales-Válvulas metálicas de membrana. Bridas y sus uniones-Bridas circulares para tuberías, grifería, accesorios, y piezas especiales designación PN-Parte 4: Bridas de aleaciones de aluminio. Bridas y sus uniones-Bulones-Parte 2: Clasificación de materiales para bulones utilizados en bridas de acero designación por PN. Tuberías metálicas industriales-Parte 1: Generalidades Tuberías metálicas industriales-Parte 2: Materiales. Tuberías metálicas industriales- Parte 3: Diseño y cálculo. Tuberías metálicas industriales-Parte 4: Fabricación e instalación. Tuberías metálicas industriales - Parte 5: Inspección y ensayos. Recipientes criogénicos-Dispositivos de seguridad para protección contra la presión excesiva-Parte 1: Válvulas de seguridad para el servicio criogénico. Recipientes criogénicos-Dispositivos de seguridad para protección contra la presión excesiva-Parte 2: Dispositivos de seguridad con discos de rotura para el servicio criogénico. Recipientes criogénicos-Recipientes estáticos aislados al vacío-Parte 1: Requisitos fundamentales. Recipientes criogénicos-Acoplamientos para utilización criogénica.


PNE-EN 12952-1:.

UNE-EN 13371:2002.

PNE-EN 13458-1:.

PNE-EN 13648-1:. PNE-EN 13648-2:.

PNE-EN 13480-2:. PNE-EN 13480-3:. PNE-EN 13480-4:. PNE-EN 13480-5:.

13:02

PNE-EN 13480-1:.

23/1/08

UNE-EN 13397:2002. PNE-EN 1092-4:. UNE-EN 1515-2:2002.

PNE-EN 19:.

726

PNE-EN 13445-4:. PNE-EN 13445-5:. PNE-EN 13445-6:.

PNE-EN 13445-3:.


Adopción por AENOR



Fecha 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002 17/07/2002

C-171 C-171 C-171 C-171 C-17 C-17 C-17 C-17 C-17 C-17 C-17 C-17 C-17 C-17

EN 12952-1:2001

EN 12952-2:2001

EN 12952-3:2001

EN 12952-5:2001

EN 12952-6:2001

EN 12952-7:2001

EN 12952-8:2001

EN 12953-1:2002 EN 12953-2:2002

EN 12953-3:2002

EN 12953-4:2002

EN 12953-5:2002

EN 12953-6:2002

EN 12953-7:2002




Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares-Parte 1: Generalidades. Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares-Parte 2: Materiales para las partes sometidas a presión de las calderas y accesorios. Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares- Parte 3: Diseño y cálculo de las partes a presión. Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares-Parte 5: Fabricación y construcción de las partes a presión de las calderas. Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares-Parte 6: Inspección durante la construcción, documentación y marcado de las partes de la caldera sometidas a presión. Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares-Parte 7: Requisitos para los equipos de las calderas. Calderas acuotubulares e instalaciones auxiliares-Parte 8: Requisitos para los sistemas de encendido para combustibles líquidos y gaseosos para las calderas. Calderas pirotubulares-Parte 1: Generalidades.. Calderas pirotubulares-Parte 2: Materiales para las partes a presión de las calderas y accesorios. Calderas pirotubulares-Parte 3: Diseño y cálculo de las partes a presión. Calderas pirotubulares-Parte 4: Ejecución y construcción de las partes a presión de las calderas. Calderas pirotubulares-Parte 5: Inspección durante la construcción, documentación y marcado de las partes a presión de la caldera. Calderas pirotubulares- Parte 6: Requisitos para el equipo de la caldera. Calderas pirotubulares-Parte 7: Requisitos para los sistemas de combustión de combustibles líquidos y gaseosos para la cald.


PNE-EN 12953-7:.

PNE-EN 12953-6:.

PNE-EN 12953-5:.

PNE-EN 12953-4:.

PNE-EN 12953-3:.

PNE-EN 12953-1:. PNE-EN 12953-2:.

PNE-EN 12952-8:.

PNE-EN 12952-7:.

(Continúa)

13:02

PNE-EN 12952-6:.

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Adopción por AENOR



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Fecha 17/07/2002

17/07/2002

C-171

C-171

EN 12542:2002

EN 10222-1/19981:2001


Código de Norma armonizada Tanques cilíndricos estáticos aéreos de acero soldado, fabricados en serie, para el almacenaje de gas licuado del petróleo (GLP) de volumen inferior o igual a 13 m3-Diseño y fabricación. Piezas de acero forjadas para aparatos a presión-Parte 1: Requisitos generales para piezas obtenidas por forja libre.


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UNE-EN 10222-1/A1:2002.

PNE-EN 12542.


Adopción por AENOR

14 SEGURIDAD Capitulo 13 23/1/08 13:02 Página 728



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Página 729

Protección de sistemas eléctricos

14

Se trata aquí de considerar las características de los sistemas eléctricos incluidos en las plantas químicas y energéticas, con el fin de aportar energía (motores, actuadores de válvulas, etc.) o de transmitir señales (med ición, control, mando, etc.), desde aspectos que afectan a la seguridad y que se recogen en los apartados siguientes. En general, el diseño de sistemas eléctricos está regulado en España por los reglamentos del Ministerio de Industria. En el caso que nos ocupa es de aplicación más frecuente el Re glamento Electrotécnico para Baja Tensión 31 y sus instrucciones técnicas MIE-BT. Remontándonos atrás, al triángulo del fuego (combustible/comburente/ignición), vimos que la prevención de incendio y explosivos incluye la evitación de que confluyan esos tres ingredientes. En muchas zonas de las instalaciones que nos ocupan es muy difícil evitar la presencia (probable o posible) de combustible (líquido, gas o v apor) y de comb urente (aire atmosférico). P or ello solamente queda la prevención de evitar chispas y sobrecalentamientos que puedan actuar como fuentes de inflamación o de autoignición. Fuentes de inflamación por chispas pueden ser las siguientes: a) Chispas originadas por cortocircuitos (entre fases o entre fase y masa) o por apertura y cierre de contactos (interruptores, conmutadores, escobillas de motores, etc.). b) Chispas originadas por descar gas de electricidad estática gen erada por fricciones. c) Chispas originadas por descargas de corrientes vagabundas. d) Chispas de rayos atmosféricos. Fuentes de ignición por sobrecalentamiento pueden ser: a) Originados por sobrecarga eléctrica de conductores y máquinas. b) Originados por rozamientos.


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14.1. PROTECCIÓN PARA EVITAR LA IGNICIÓN DE MEZCLAS INFLAMABLES EN LA OPERACIÓN DE CONDUCCIONES Y APARATOS ELÉCTRICOS POR CHISPAS Y POR CALENTAMIENTO DE LOS MISMOS Dentro del ámbito de protección para evitar la ignición de mezclas inflamables en la operación de los equipos eléctricos, se trata de e vitar en todo momento que se produzca la coincidencia de los tres elementos del triángulo de fuego: combustible + comburente + energía de activación. En este apartado comenzaremos tratando de los riesgos en que chispas o arcos eléct ricos puedan aportar energía de activación a las atmósferas inflamables con mayor o menor probabilidad de ignición cuando éstos coinciden en el espacio y en el tiempo. Este tipo de prevención se aborda a través de la consideración de varios documentos, que resumimos a continuación: a) El Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, en su instrucción técnica ITC-BT-026 32. b) La Norma UNE-EN 60079, en sus partes 10 34c y 14 34f. c) Las Normas UNE 20324 y UNE-EN 60034, 5 33. d) Normas particulares para los modos de protección 38 a 44. e) El Real Decreto 400/1996, denominado «ATEX-100» 44a, que traspone la Directiva 94/9/CE sobre «aparatos y sistemas de protección p ara uso en atmósferas potencialmente explosivas». f) El Real Decreto, 681/83 30a. A continuación, vamos a abordar el estudio de esta normati va con un enfoque estructurado según los apartados siguientes: I) Caracterización de los riesgos. II) Caracterización de las protecciones. III) Asignación de protecciones específ icas para riesgos concret os. Sobre este asunto, resulta excelente el artículo de la referencia 32a.

14.1.1 Protección según el «código IP»: restricción de penetraciones mediante envolventes Para su estudio en este apartado, se puede estructurar en tres apartados diferenciados consistentes en los tipos de sustancias inflamables p resentes. Así se puede considerar el riesgo de averías o de daños personales por la penetración en las envolventes de gases, vapores y nieblas , de sólidos (manos, dedos, herramientas, polvos, etc.), o de líquidos (fundamentalmente agua). Estos tres apartados resultan de tratamiento sencillo, como puede observ arse en las Tablas 14.1 y 14.2. Se trata de lo que se denomina protección según el Código IP, recogido en las normas 33 y resumido en las citadas tablas.


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731

PROTECCIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS

Tabla 14.1. UNE 20324-93 (EN 60529-91). Disposición del código IP. IP

2

3

C

H

Letras de código (protección internacional) Primera cifra característica (cifras 0 a 6, o letra X) Segunda cifra característica (cifras 0 a 8, o letra X) Letra adicional (opcional) (letras A, B, C, D) Letra suplementaria (opcional) (letras H, M, S, W) Cuando no es necesaria una cifra característica será sustituida por la letra «X» («XX» si se omiten las dos cifras). Las letras adicionales y/o las letras suplementarias pueden omitirse sin sustitución alguna. Cuando se utilice más de una letra suplementaria, se aplicará el orden alfabético.

14.1.2. Caracterización de los riesgos por formación de atmósferas inflamables Se trata de caracterizar la probabilidad de que se produzca una atmósfera inflamable (combustible + comburente en el triángulo de fue go), así como las dimensiones y duración probable de la misma. Para llevar a cabo esta caracterización se emplea la Norma UNE-EN 60079-10 34e. La Figura 14.1, procedente de la citada norma, muestra un árbol de decisiones que, con las ramificaciones pertinentes, propugna la secuencia de trabajo que se v a a considerar más adelante. Antes de ello, se definen las clases y zonas en los empla zamientos que procedan. Según esto, las clases de emplazamientos se encuentran def inidas en la ITC-BT-29 32 según lo siguiente: • Clase I: emplazamientos en los que puedan e xistir o existan gases, vapores o nieblas en cantidades suf icientes para producir atmósfera s explosivas, incluyendo la presencia de líquidos inflamables o sus vapores correspondientes (zonas 0, 1 y 2). • Clase II: emplazamientos donde e xisten o puedan e xistir partícu las de polvo inflamables (zonas 20, 21 y 22).


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Tabla 14.2. UNE 20324-93 (EN 50529-91). Grados de protección proporcionados por las envolventes. Elementos del código IP y su significado. Elemento

Cifras o letras

Letras del código

IP

Primera cifra característica

Segunda cifra característica

Letra adicional (opcional)

Letra suplementaria (opcional)

Significado para la protección del equipo

Significado para la protección de personas

Contra el riesgo de objetos sólidos extraños:

Contra el acceso a partes peligrosas con:

0 1 2 3 4 5 6

(no protegidos) ≤ 50 mm de diámetro ≤ 12,5 mm de diámetro ≤ 2,5 mm de diámetro ≤ 1,0 mm de diámetro protegido contra el polvo totalmente protegido contra el polvo

(no protegidos) dorso de mano dedo herramienta alambre alambre alambre

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Contra la penetración de agua con efectos perjudiciales (no protegido) protegido contra caída de gotas verticales de agua protegido contra caída de agua con inclinación 15o protegido contra el agua en forma de lluvia protegido contra proyecciones de agua protegido contra chorros de agua protegido contra chorros fuertes de agua inmersión temporal inmersión continua Contra el acceso a partes peligrosas con: dorso de mano dedo herramientas alambre

A B C D Información suplementaria específica de: H M S W

material a alta tensión movimiento durante el ensayo de agua inmóvil durante el ensayo de agua intemperie

Dentro de la clase I, —la ITC-BT-29 32 envía a la norma UNE-EN-6007910 34e para su asignación— pueden considerarse las siguientes zonas: — Zona 0: atmósfera explosiva gaseosa o niebla permanente durante periodos prolongados (CEI 31-35: superiores a 1.000 horas anuales) o frecuentes.


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— Zona 1: atmósfera explosiva ocasional (CEI 31-35: entre 10 y 1.000 horas anuales) en condiciones normales de funcionamiento. — Zona 2: no cabe contar con la formación de atmósfera explosiva o, si se produce, afecta a tiempos muy breves (CEI 31-35: entre 0,1 y 10 h oras anuales). En el texto presente, nos centraremos en la asignación de estas zonas, siendo las más importantes para nosotros las correspondientes a la clase I. Dentro de la clase II (Norma CEI 61241-3 para su asignación) pu eden considerarse las siguientes zonas: — Zona 20: atmósfera explosiva, con polvo inflamable en aire, permanente, en periodos de tiempo de duración prolongada o frecuentemente. — Zona 21: formación ocasional, en condiciones normales de funcion amiento, de una atmósfera explosiva de polvo inflamable suspendido en aire. — Zona 22: no cabe contar , en condiciones normales de funcionamien to, con la formación de atmósfera e xplosiva de polvo inflamable o, si ello ocurre, es durante un lapso de tiempo breve. Se define zona, por su extensión (tridimensional), como el volumen de espacio en el que e xiste una atmósfera explosiva antes de que, por su dispersión, se alcance una concentración de agente e xplosivo en el aire por de bajo del límite inferior de explosión. La zona a asignar depende de los siguientes factores: I) Probabilidad (¿horas/año?) de que se produzca un escape o escapes. Se conoce como grado de escape. II) Caudal (másico o volumétrico) de escape. III) Geometría y topografía del escape y de su entorno. IV) Grado de disponibilidad de v entilación en el entorno (conf inado o abierto) del escape. La asignación de zonas se efectúa según una secuencia que se va a reseñar a continuación y que, con las disyuntivas oportunas, determina un d iagrama lógico de decisión que se muestra en la Figura 14.1. La citada secuencia consiste en lo siguiente: (A) Iniciar el estudio para cada contenedor de sustancia inflamable: casos típicos en el anexo A de la Norma UNE-EN 60079-10 34e. (B) ¿Contiene una cantidad, capaz de pr oducir un volumen de atmósfer a de gas explosiva, que sea peligrosa? (C) ¿Existen fuentes (vías) de escape? (D) ¿Pueden eliminarse (cerrarse) las fuentes o vías de escape?


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Notas: 1. Será zona 0 si la ventilación baja (VB) y el escape es tal que , pr ácticamente la atmósf era e xplosiva está presente de manera contínua, es decir, resulta una situación próxima a la ausencia de ventilación. 2. La zona 2 creada por un escape de grado secundario puede ser excedida por las zonas de los escapes correspondientes a g rado contínuo o pr imario. En este caso debería tomarse la distancia mayor. 3. Zona 0 ED, 1 ED o 2 ED indica una zona teórica despreciable en condiciones normales de operación. 4. El signo «+» significa «rodeada por».

7 Grado de escape continuo

5. Una fuente de escape puede dar lugar a más de un grado de escape o una combinación de varios grados de escape.

8 ¿puede transformarse en grado primario?

Si

No 9 Evaluar los parámetros que afectan al tipo y extensión de la zona (grado de escape, velocidad, etc.)

10 Determinar el grado de ventilación 11 Alto (VA)

21 Medio (VM)

32 Bajo (VB)

22

33

¿puede conseguirse

Si

¿puede conseguirse

Si

una ventilación

una ventilación

alta (VA)?

12 Determinar la disponibilidad de la ventilación 13

16

19

24

media (VM)?

No

No

23 Determinar la disponibilidad de la ventilación


28

30

Muy buena Buena Mediocre


14 Determinar el tipo de zona


15

20

26

Zona 0

Zona 0

ED3

ED3

No peligrosa

Zona1

31 Zona 0 Zona 0

Zona 0

+ Zona1

17 Zona 0 ED3 + Zona 2 18

Determinar el tipo de zona

29 Zona 0 + Zona 2 27

37

Determinación de la extensión



de la zona, usando un código



apropiado o calculándola



Figura 14.1 Diagrama lógico para la asignación de zonas según la Norma UNE-EN-60079, parte 10,


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PROTECCIÓN DE SISTEMAS ELÉCTRICOS 1 Contenedor de la sustancia inflamable 2 ¿Contiene una cantidad de sustancia inflamable que es capaz de producir un volumen peligroso de atmósfera de gas explosiva?

Si

No

3 ¿Hay fuentes de escape?

4 No

Emplazamiento no peligroso

Si . 5 ¿Se pueden eliminar las fuentes de escape?

Si

No 6 Determinar el grado de cada escape 38 Grado de escape primario

Grado de escape continuo

39 ¿puede transformarse en grado secundario?

Si

No

No

Evaluar los parámetros que afectan al tipo y extensión

de la zona (grado de escape, velocidad, etc.)

de la zona (grado de escape, velocidad, etc.)

41 Determinar el grado de ventilación

Determinar el grado de ventilación

52 Medio (VM)

63 Bajo (VB)

53

alta (VA)?

47

50

55

No

No 65 Determinar la disponibilidad de la ventilación

59

61



51

57 Zona 1

ED3

ED3

No peligrosa

Zona2

Zona 1 + Zona2

58





anexo C 34e.


78

80

86


90

92



81

88

Zona 2

Zona 2

ED3

2


93 Zona 2 Zona 2

2

No peligrosa

79 Zona 2 ED3 No peligrosa 68



77

una ventilación media (VM)?


60 Zona 1 + Zona 2

49


74 Determinar la disponibilidad de la ventilación 75

67 Zona1 o Zona 0 1

95 ¿puede conseguirse

Si

una ventilación alta (VA)?


62 Zona 1

48 Zona 1 ED3 + Zona 2

84



94 Bajo (VB)

¿puede conseguirse

Si

una ventilación media (VM)?


Zona 1

83 Medio (VM)

¿puede conseguirse

Si

una ventilación


73 Alto (VA)

64

¿puede conseguirse

Si

46

Si

40 Evaluar los parámetros que afectan al tipo y extensión

42 Alto (VA)

44

¿puede transformarse en grado primario?

98 Zona 1 e igual Zona 0 1

91 Zona 2

82

89












99



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(E) Determinar el grado de cada escape: • Continuo: continuo, frecuente o durante periodos de tiempo prolo ngados y largos (CEI 31-35: superior a 1.000 h/a). • Primario: periódico u ocasional durante funcionamiento normal, en el que el equipo opera en los v alores previstos según sus parámetros de diseño (CEI 31-35: entre 10 y 1.000 h/a). • Secundario: no pre visible para un funcionamiento normal y , si se produce, sería durante periodos de tiempo cortos (CEI 31-35: entre 0,1 y 10 h/a).

(F)

(G) (H)

(I)

En el citado anexo A 34e se recogen algunos ejemplos de fuentes clasificados según las diferentes zonas. Consideración de aberturas (según los tipos A a D recogidos en el citado anexo A) para asignarlos el grado de escape, según la zona qu e se encuentre situada al otro lado de la abertura, el tipo de la misma y lo recogido en el anterior punto (E). ¿Es posible transformar el grado de escape en otro de peligro inferior? Evaluar los valores de los parámetr os que afectan al tipo y a l a extensión (dimensión y forma) de la zona: (1) Geometría de la fuente de escape, según el anexo C de la norma 34e con ejemplos y las Figuras 14.2 a 14.5, recogidas en este libro. (2) Caudal y velocidad de escape. (3) Concentración de vapor o gas inflamable en la mezcla susceptible d e fugar. (4) Volatilidad y temperatura, si el escape es de líquido inflam able. (5) Peso específico, relativo al aire, del vapor o gas en cuestión. Determinar y enjuiciar el gr ado de ventilación: a mayor ventilación se favorece la dispersión de la atmósfera inflamable originada por el escape. El anexo B de la norma 34e trata de la ventilación natural y artificial y de la e valuación del grado de v entilación. Esto último se lle va a cabo mediante la estimación del v olumen teórico Vz en que la dispersión, efectuada por la ventilación, hace disminuir la concentración de la sustancia inflamable para k = 0,25 (para grados de escape continuo y primario), o k = 0,50 (para grados de escape secundarios), siendo k el factor de se guridad (fracción del límite inferior de e xplosividad). Ello se efectúa mediante las ecuaciones (B.1) a (B.6) recogidas en el c itado anexo B. Dichas ecuaciones se manejan mejor considerando que dV/dt = q [caudales volumétricos] y que dG/dt = m [caudales másicos]. Tratándose de ventilación, resulta lógico que intervenga el número de cambios o reno vaciones por se gundo en el entorno circundante del e scape (C). En el caso de aire libre, se considera que C = 0,03 s –1. Según esto: qmin

mmax T k .LIE m 293

(28a)


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f .qmin C

(28b)

k .LIE m f ln C X0

(28c)

Vz

T

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siendo: qmin = caudal mínimo teórico de ventilación con aire fresco necesario para diluir el escape hasta una concentración por debajo del LIE (m3/s). mmax = caudal másico máximo del escape (kg/s). k = factor de seguridad, fracción en tanto por 1, del LIE que se fija como concentración objetivo en el límite (contorno de Vz). k = 0,25 para escapes continuos o primarios. k = 0,50 para escapes secundarios. LIEm = límite inferior de explosividad (kg/m3). Para convertir de LIE volumétrico (datos habituales en % en volumen o molar) en LIE másico: LIEm = 0,416.10–3.M.LIEv T Vz f

C

(28d)

Siendo M el peso molecular (kg/mol). = temperatura ambiente (ºK). = volumen teórico hasta alcanzarse la concentración k.LIEm definida anteriormente (m3). = eficacia de la v entilación en conseguir mezcla perfecta para la dispersión del escape: f =1 en el caso de mezcla perfecta. f = 5 en el caso de mezcla más imperfecta debido a presencia de obstáculos. = renovaciones de aire por segundo, en volumen servido por la ventilación (s–1). C

qmin V0

(28e)

V0 = volumen servido o afectado por la v entilación en las proximid ades del escape (m 3). Referencia posterior para establecer el grado de ventilación, para situaciones en recintos conf inados (salas, edificios, naves, etc.) será el v olumen de dicho recinto salv o que hay a una ventilación local y específ ica para el escape que se esté c onsiderando (por ejemplo, campana estractora). Ë = tiempo requerido para que la concentración media, en el v olumen V0, descienda desde un valor X0 hasta k veces el valor de LIEm des-


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ln X0

pués de que un escape discontinuo o intermitente (sólo aplicabl e a tales casos) haya cesado (s). = logaritmo neperiano. = concentración inicial de la sustancia inflamable presente en el volumen Vz en los casos en que θ sea aplicable (se mide en las mismas unidades que LIE).

Una estimación inicial y orientati va únicamente se puede hacer sobre la base de que un escape de grado continuo suele dar lugar a una zona 0, un escape de grado primario suele dar lugar a una zona 1 y uno secundario a una zona 2. Ello supondría no considerar el grado ni la disponi bilidad de la ventilación. Retomando el razonamiento seguido hasta ahora, mediando las ecuaciones (28a) a (28e), se puede determinar el grado de ventilación mediante los valores obtenidos para Vz y la comparación de los mismos con V0 según sigue: • Ventilación alta (VA), cuando: Vz < 0,1 m3 Vzp = Vz en zona peligrosa

(28f) (28g)

(generalmente mediante ventilación artificial (forzada) local y aplicada al escape). • Ventilación baja (VB), cuando: Vz > V0

(28h)

(generalmente no al aire libre, salvo restricciones a la circulación del aire: fosos, sumideros y similares). • Ventilación media (VM), cuando: Vz ≤ V0

(28i)

(cuando no se dan las circunstancias de VA ni VB; es lo más frecuente al aire libre). Si es el caso, conviene comparar el valor que se obtenga para θ para establecer las frecuencias anuales (h/a) que pueden servir para establecer zonas 0, 1, 2 (supone disponibilidad alta de la v entilación) según los valores de frecuencias propugnadas por CEI 31-35 vistas al principio de este apartado. (J) ¿Es posible mejorar el grado de ventilación?


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(K) Determinar y enjuiciar la disponibilidad de la ventilación, niveles siguientes:

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según los

• Disponibilidad muy buena (DMB): prácticamente permanente. • Disponibilidad buena (DB): operando durante el funcionamiento normal del equipo con interrupciones, si las hay, poco frecuentes y con tiempos cortos de duración. • Disponibilidad mediocre (DM): cuando no se producen ni DMB ni DB, aunque no se esperan interrupciones prolongadas. • Disponibilidad inoperante (DO): cuando ni siquiera se produce D M, se producen interrupciones prolongadas. • Ventilación natural: en el exterior se supone viento con v elocidad de 0,5 m/s, lo que supone situación DMB. • Ventilación artificial: según la f iabilidad del equipo v entilador, de la energía para su actuación y de su control. Debe plantearse la pregunta, ¿existe la disponibilidad de redundancias suficientes en estos elementos? Si ante el f allo de la v entilación se pre vé la forma de evitar el escape (¿parada del proceso?), no es necesario rebajar la calificación de la disponibilidad, que puede ser la correspondiente a la situación DMB. (L) Asignación de zonas: una vez contempladas las disyuntivas anteriores, por fin podemos considerarnos en situación de llegada a puerto. La Tabla 14.3 sirv e como instrumento para efectuar la asignación de zonas. El anexo C de la norma 34e incluye once ejemplos para casos frecuentes en las industrias químicas y energéticas, así como impresos para facilitar la tarea. Así resultan zonas 0 ED, 1 ED, 2 ED (despreciables), 0, 1 y 2. (L) Determinación de la e xtensión de cada zona: se trata de establecer los valores de las dimensiones de Vz, obtenidos de la ecuación (28b). Véase el anexo C de la norma 34e y las figuras presentes en este te xto 14.2 a 14.5. Para la correspondencia de las zonas entre las dos fuentes se puede considerar la Tabla 14.4. Se deben tener en cuenta las formas geométricas de las diferentes zonas: esferas, cilindros, paralelepípedos, etc. Los riesgos debidos al aporte de ener gía de activación por part e de la presencia de superficies calientes, se tratarán en el apartado 14.1 .5 de este te xto. Como ilustración de estos estudios, dedicados a establecer las z onas y su extensión, cabe citar una instrucción 35, que precedió a la norma que estamos comentando, y que procedía de una publicación API 36. De la instrucción citada hemos extraído algunos ejemplos (Figuras 14.2 a 14.5) en los que se debe considerar la equivalencia.


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Tabla 14.3. Asignación de zonas según el grado de escape y la ventilación 34e. Ventilación Grado Alto

Grado de escape

Medio

Bajo

Disponibilidad Muy buena

Buena

Mediocre

Muy buena

Buena

Mediocre

Muy buena, buena o mediocre

Continuo

Zona 0 ED No peligrosa a

Zona 0 ED Zona 2 a

Zona 0 ED Zona 1 a

Zona 0

Zona 0 + Zona 2

Zona 0 + Zona 1

Zona 0

Primario

Zona 1 ED No peligrosa a

Zona 1 ED Zona 2 a

Zona 1 ED Zona 2 a

Zona 1

Zona 1 + Zona 2

Zona 1 + Zona 2

Zona 2

Zona 2

Secundariob

Zona 2 ED Zona 2 ED No peligrosa a No peligrosa a

Zona 2

Zona 2

Zona 1 o Zona 0c Zona 1 y Zona 0 c

Nota: el signo «+» significa «rodeada por». a Zona 0 ED, 1 ED o 2 ED indica una zona teórica de extensión despreciable en condiciones normales. b La zona 2 creada por un escape de grado secundario puede ser excedida por las zonas correspondientes a los escapes de grado continuo o primario; en este caso debería tomarse la extensión mayor. c Será zona 0 si la v entilación es tan débil y el escape tal que prácticamente la atmósfera de g as explosiva esté presente de manera permanente (es decir, se trata de una situación próxima a la ausencia de ventilación).

Tabla 14.4. Equivalencia entre las normas para la clasificación de espacios en zonas o divisiones. UNE-EN 60079-10 34e

UNE-009 35

Zona 0

División 1

Zona 1

División 1

Zona 2

División 2

14.1.3. Caracterización de las protecciones El RD 400/1996, en su f arragosa redacción con calidad técnica mu y baja, propone una clasificación de los aparatos en grupos: • Grupo I. Destinado a trabajos en minas y otras de sus instalac iones donde pueda existir peligro por la presencia de grisú y/o polvo combustible:


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Figura 14.2. Tanque de almacenamiento.

Figura 14.3. Tanque de almacenamiento elevado.

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Figura 14.4. Depósito separador.

— Categoría M1: Que puedan funcionar en condiciones operati vas determinadas por el fabricante, asegurando un nivel de protección muy alto. Requieren de dos medios de protección independientes. Incluyen protección asegurada ante dos f allos independientes. Los re quisitos adicionales quedan recogidos en el Anexo I del citado Real Decreto. — Categoría M2: Idéntica a la cate goría anterior, pero con un ni vel de protección alto. Las medidas de protección son similares y los requi-


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Figura 14.5. Instalaciones varias.

sitos adicionales también quedan descritos en el citado anexo del Real Decreto. • Grupo II. Destinados a su utilización en otros lug ares con peligro de formación de atmósferas explosivas: — Categoría 1: definición análoga a la de la cate goría M1. Los requisitos adicionales se recogen en el anexo II del citado Real Decreto. — Categoría 2: definición análoga a la de la cate goría M2. Los requisitos adicionales se recogen en el anexo II del citado Real Decreto. — Categoría 3: definición análoga a la de la cate goría M1, pero con un nivel de protección normal. Los requisitos adcionales se recogen en el anexo II del citado Real Decreto.


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A continuación nos introducimos en las normas de la cascada CEI → EN → UNE. Se trata de documentos claros y de un ni vel técnico elevado, que definen las protecciones indi viduales con referencia a los dispositi vos constructi vos prácticos y reales, de lo que resulta técnicamente viable: los modos de protección. En las referencias bibliográficas 38 a 44 se han recogido normas que incluyen definiciones, requisitos básicos y adicionales para los modo s de operación que consideramos a continuación: a) Inmersión en aceite «o» 38. Se denomina protección por inmersión en aceite aquella en la que la protección del material eléctrico se realiza de forma que no pueda n inflamarse los gases o vapores inflamables que se hallen por encima del nivel de aceite y en el exterior de la envolvente. b) Sobrepresión interna «p» 39. Se denomina protección por sobrepresión interna aquella en la q ue las máquinas o materiales eléctricos están pro vistos de una en volvente o instalados en una sala en la que se impide la entrada de los gases o vapores inflamables, manteniendo en su interior aire u otro g as ininflamable a una presión superior a la de la atmósfera exterior. c) Aislante pulverulento «q» 40. Se denomina protección por relleno de aislante pulv erulento aquella en las que las partes bajo tensión del material eléctrico están completamente sumergidas en una masa de aislante pulv erulento que cumple con determinadas condiciones. d) Seguridad aumentada «e» 41. Se denomina protección por se guridad aumentada aquella en la qu e se toman cierto número de precauciones especiales para evitar, con un coeficiente de se guridad ele vado, calentamientos inadmisibles o la aparición de arcos eléctricos, en funcionamiento normal o bajo condic iones anormales específicas. e) Envolvente antideflagrante «d» 42. Se denomina protección por en volvente antideflagrante a la en volvente de un aparato eléctrico capaz de soportar la e xplosión interna de una mezcla inflamable que haya penetrado en su interior, sin sufrir avería en su estructura y sin transmitir la inflamación interna, por sus j untas de unión u otras comunicaciones, a la atmósfera e xplosiva e xterior compuesta por cualquiera de los g ases o vapores para los que está prevista. (Véase la Figura 14.6.) Es uno de los modos más empleados paralas instalaciones incluidas en zonas 2 y 3. f) Seguridad intrínseca «i» 43. Se denomina protección por se guridad intrínseca de un circuito o una parte de él, aquella en la que cualquier chispa o efecto eléctrico que pueda producirse, normal o accidentalmente, es incapaz de provocar, en las


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Figura 14.6. Explicación del principio en que se basan los equipos de «a prueba de explosión», lo que quiere decir que los gases calientes quedan encerrados en el interior de la envuelta (Crouse-Hinds Company) 29.

condiciones de ensayo prescritas, la ignición de la mezcla infla mable para la cual se ha previsto dicho circuito o parte del mismo. Esto se consigue limitando la energía, la intensidad y la tensión, que pueden aportar la chispa o el referido efecto eléctrico. Según la Norma UNE-EN de referencia 34f, existen dos submodos: — Submodo «ia»: material eléctrico que no es capaz de pro vocar una inflamación en funcionamiento normal, ni en caso de un solo f allo, ni en caso de cualquier combinación de los fallos; con los coeficientes de seguridad = 1,5 para las dos primeras posibilidades, = 1,0 para la última (combinación). Muy importante por ser el único autorizado para la zona 0, tal y como se verá posteriormente. — Submodo «ib»: material eléctrico que no es capaz de provocar una inflamación ni en funcionamiento normal (coeficiente = 1,5), ni en caso de fallo único (coeficiente = 1,5 pero coef iciente = 1,0 si el material no tiene contactos sin prote ger en partes e xpuestas a una atmós fera potencialmente explosiva y, además, el fallo es autoindicativo). g) Encapsulado «m» 44. Se denomina protección por encapsulado aquella en la que los el ementos a proteger están encerrados (envueltos) en una resina, de tal manera


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que una atmósfera explosiva no pueda ser inflamada ni por chispa ni por contacto con puntos calientes internos del encapsulado. h) Modo no incendiario «n» 34h. Incluye aparatos que no pueden inflamar una atmósfera inflamabl e circundante, cuando funcionen normalmente o bajo ciertas condicione s anormales especificadas. Se encuentra dividido en cinco submodos y se puede aplicar únicamente en zonas 2. El RBT-ITC-BT-29 32 cita, jurídicamente ine vitable, la normati va «ATEX 100» 44a, mencionando sus grupos y cate gorías; a continuación, basa su desarrollo, y envía consecuentemente, en las normas 34 y 38 a 44 cuando es oportuno. Incluye algunas definiciones de modos («d», «o», «i») de forma cohe rente con lo se ha escrito en este texto sobre ellos.

14.1.4. Asignación de los modos de protección según las zonas de riesgo Definidas unas zonas de riesgo y unos modos de protección en los dos apartados anteriores, cabe ahora cruzar ambas caracterizaciones para asignar, reglamentaria y normativamente, los modos a las zonas. La ITC-BT -29 32 pasa por asignar las cate gorías de equipos, según la «ATEX 100», a las zonas se gún la referencia 34. Después en vía a las normas pertinentes para asignar los modos de protección a zonas de riesgo. En conjunto, resulta la información recogida en la Tabla 14.4.a.

Tabla 14.4.a. Asignación de categorías y modos de protección a las zonas de riesgo. Clase de riesgo

Frecuencia de la presencia de atmósfera explosiva

Asignación de las protecciones

Gases I

Polvos II

h/a

Característica

Categoría

Modos asignados

Zona 0

Zona 20

> 1.000

1

«ia»

Zona 1

Zona 21

10 – 1.000

Continua o periodos largos y frecuentes Poco frecuentes

2

Zona 2

Zona 22

Norma

Normas

34e

36e

Muy poco frecuentes o periodos breves Normas 34e Normas CEI-31-35 Reglamento RBT-ITC-BT-29 32

«o»,«p»,«q»,«e»,«d»,«i» (ia, ib),«m» Las de las zonas 1 y 21, «n» Normas 34e (vapores y gases) UNE-EN-202004-3 (polvos) Reglamento BT-29 32

34g 38

a 44

38

a 44

0,1 – 10

3 «ATEX 100» 44a


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La norma 34g incluye la especif icación de en volventes IP-54 (conteniendo partes acti vas desnudas) e IP-44 (conteniendo partes acti vas ai sladas) como mínimo. Tanto el Reglamento RBT-ITC-29 32 como la Norma 34g incluyen especificaciones para cables, conexiones y conductos (tubos). La norma (se cción 9 y apartados 12.2 y 12.3) asigna requisitos que deben cumplirse pa ra cables, conexiones, conductos, etc. Para concluir el presente apartado cabe mencionar que la norma 32g incluye (en su sección 8) especificaciones para desconexión de emergencia y seccionamiento de los circuitos objeto de la misma.

14.1.5. Protección frente a calentamientos indebidos Hasta este punto se han tratado los riesgos en que chispas o arcos eléctricos pueden aportar energía de activación, más o menos probable, a las atmósferas inflamables. En este apartado se va a tratar del riesgo de qué superficies calientes (debido a rozamientos mecánicos, sobrecarga eléctrica, etc.) puedan aportar dicha energía, llevando a completar el triángulo de fuego, en lo que se denomina autoignición o, mejor, autoinflamación. La Norma 34g, en su apartado 5.3, incluye la relación del material eléctrico de manera tal que su temperatura superficial máxima (según clases) no alcance la temperatura de (auto)inflamación del gas o del vapor que pueda darse en una mezcla inflamable con aire. Esto sirve para las clases I y II y puede contrastarse con la Tabla 14.5.

14.1.6. Marcado de los aparatos En el artículo e xcelente 32a se incluye un resumen del marcado que deben llevar los aparatos a emplear en atmósferas potencialmente inflamables. Lo reTabla 14.5. Relación de la clase de temperatura del material eléctrico o partes de él con su temperatura superficial máxima y la temperatura de autoinflamación de los gases y vapores posibles 34g. Clase» de temperatura del material eléctrico

Temperatura superficial máxima del material eléctrico

Temperatura de autoinflamación del gas o vapor

T1 T2 T3 T4 T5 T6

T6 ≤ 450 °C ≤ 300 °C ≤ 200 °C ≤ 135 °C ≤ 100 °C ≤ 85 °C

450 °C > 300 °C > 200 °C > 135 °C > 100 °C > 85 °C

Nº del organismo notificado para otorgar un certificado CE

Marcado Explosión x para un material eléctrico o no eléctrico en ambientes explosivos

Conformidad con las directivas europeas Marcado CE

II 2 D

II 2 G

Ambientes polvorientos

Temperatura máxima de la superficie limitada a la presencia de nubes de polvo

Grado de protección del revestimiento para una clase de temperatura dada

T4 T 150ºC

IIC

CLASES DE TEMPERATURA

IP 65

EExd

GRUPOS DE MATERIAL

Figura 14.6a. Marcas que deben llevar los aparatos del equipo para atmósferas potencialmente inflamables con su explicación 32a.

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RD 400/1995

MODOS DE PROTECCIÓN

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I: minas II: superficie

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1G o 1D 2G o 2D 3G o 3D

M1 M2

“d”: antideflagrante (EN 50018) “e”: seguridad aumentada (EN 50019) “i”: seguridad intrínseca (EN 50020) “m”: encapsulado (EN 50028) “n”: no incendiario (EN 50021) “o”: inmersión en aceite (EN 50015) “p”: sobrepresión interna (EN 50016) “q”: llenado polvoriento (EN 50017)

Símbolo específico de protección contra las explosiones para un material eléctrico que corresponda a uno o varios modos de protección objeto de las normas europeas.

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G: Gases D: Polvos

Categoría de aparatos




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producimos en la Figura 14.6.a. Incluye el ine vitable marcado C E, de lo contrario ¿no funcionarían en Europa?

14.2. PROTECCIÓN FRENTE A LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA COMO FUENTE DE INFLAMACIÓN Es este un tema de la seguridad industrial poco familiar para el diseñador de plantas químicas y petroleras. Esto y su importancia como fuent e de peligro hace que sea oportuno tratarlo aquí con cierto detalle. Se puede ampliar su consideración en las referencias 29, 30, 32, 45, 46 y 47, así como en el contenido de las páginas 26-70 a 26-73 de 134. Cuando dos materiales están en estrecho contacto físico y mas a ún si entre ambos hay movimiento relativo con fricción, se produce una cesión de electrones de uno (que se descarga) a otro (que se carga). Si a continuación se separan habrá entre ellos una diferencia de potencial, parecida a la que existe entre las armaduras de un condensador eléctrico cargado, y que puede alcanzar un valor importante. Cuando existe un medio conductor entre los materiales cargados se restablece la situación neutra inicial mediante una descar ga eléctrica que efectúa la transferencia electrónica contraria a la inicial. Si el medio interpuesto es poco conductor (el aire por ejemplo), la carga o diferencia de p otencial suficiente y la distancia entre elementos car gados es suf icientemente pequeña, la descarga ocurrirá mediante chispa. Si tal chispa es de energía suficiente, puede actuar como fuente de inflamación de una mezcla g aseosa inflamable que esté presente. Tal es el mecanismo de los accidentes originados por la electricidad estática en la industria. El origen de carga estática es mayor en la fricción de uno, o dos, materiales poco aislantes, como se v erá mas tarde, porque se car gan con f acilidad y se descargan con dif icultad. Ejemplos de mecanismos para la genera ción y acumulación de carga estática son: a) Circulación de fluidos (líquidos, gases, nieblas, polvos suspend idos, etc.) por tuberías, filtros, rodetes, boquillas, etc. b) Formación y desplazamiento de gotículas de un líquido en el s eno de otro o chocando contra un sólido. c) Movimiento de correas, cintas transportadoras y otros elemento s sólidos. d) Movimiento de vehículos con ruedas aislantes. e) Movimiento de personas con suelas aislantes. Las diferencias de potencial creadas en casos tales pueden ser de millares de voltios.


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Ya se ha mencionado la semejanza entre un sistema car gado con e lectricidad estática y un condensador eléctrico car gado. Por ello se pu ede aplicar al primero la ecuación de energía del segundo: E=

1 2 CV 2

(29)

siendo: E: energía acumulada (y dispuesta para descar ga en chispa si las c ondiciones son adecuadas) (julios). C: capacidad eléctrica del sistema o del condensador (faradios). V: diferencia de potencial (voltios). En los estudios de electricidad estática es frecuente la expresión de E en milijulios, de C en µµfaradios y de V en voltios. En tal caso, la ecuación (29) pasa a ser: E=

1 2 x 10 -9 CV × 2

(29a)

La chispa salta cuando se rebasa la capacidad disruptiva del aire (3.000 voltios/mm). La capacidad de que una chispa actúe como fuente de i gnición depende de la energía desarrollada por aquélla. La experimentación ha demostrado que bastan 0,25 milijulios para producir la ignición de mezc las formadas por aire y vapores de hidrocarburos saturados. Tales valores de capacidad disruptiva y energía dan lugar a la cuantificación de los ejemplos recogidos en la Tabla 14.6 29: PP Hasta ahora hemos tratado de la carga y de la chispa posible entre dos cuerpos o materiales. Desde el punto de vista eléctrico puede consi derarse que la PP tierra es un «depósito» de electrones capaz de cederlos o tomar los de un cuerpo cargado. Esto determina: a) La capacidad de saltar chispas entre materiales car gados y la tierra o cuerpos conectados eléctricamente a la misma. b) La posibilidad de descar gar cuerpos mediante cone xión eléctrica a tierra. Otro efecto de la carga estática es el que ésta tiene sobre el cuerpo humano cuando aquélla se descarga a través del mismo (véase la Tabla 14.8). La capacidad que tienen ciertos líquidos de generar y acumular electricidad estática (al fluir por tuberías, reducciones, bombas, filtros, etc.) depende de su conductividad eléctrica. Esta v ariable se ref iere a la f acilidad para disipar la


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Tabla 14.6. Descargas en chispa 29. Caso

Potencial (voltios)

Capacidad eléctrica µµfaradios) (µ

Distancia (mm)

Efectos y observaciones

A

350

4.000

0,12

Voltaje mínimo para una distancia mínima medible. El efecto de extinción de la chispa impide la inflamación.

B

1.500

222

0,50

Umbral para anulación del efecto de extinción y para la generación de chispas inflamables.

C

5.000

20

1,66

Visión de chispas, por descarga estática del cuerpo humano al andar sobre alfombras de fibra artificial, entre llave y cerraduras metálicas.

D

10.000

5

3,33

Objeto del tamaño de una pelota de tenis cargado.

E

20.000

1,25

6,67

Objeto del tamaño de una canica grande cargado.

electricidad estática una vez que ésta se ha generado por fricción. Para medirla se suele utilizar su inversa, que es la resistividad (1/conductividad). Se da la confluencia de dos fenómenos: a) Capacidad de generar carga estática. b) Capacidad de disiparla o no. Por ello, se define un intervalo de resistividad de las sustancias (1010 – 1015 ohmios x cm), dentro del cual éstas presentan el riesgo de generación y acumulación de carga electrostática en medida crítica (véase la Tabla 14.7, en ella se han destacado en cursiva los líquidos situados en dicho intervalo). Ello no obstante, las impurezas modifican de manera importante l a resistividad de las sustancias por lo que, por prudencia, conviene no tomar el intervalo y la tabla citados como base para excluir el peligro. También hay que considerar situaciones de ignición cruzada, en las que un producto ap arentemente inocuo (por ejemplo, alquil-benceno lineal, no inflamable) genera acumulación de carga estática (y chispa) y otro inflamable (que se man ipula cerca o a continuación) se incendia. Existen varias formas de eliminar la acumulación de carga estática: a) Mediante «puenteo» o cone xión eléctrica entre las superf icies que se cargan: — Humidificación del aire por encima de un 70% de humedad relativa. — Neutralización eléctrica mediante un campo eléctrico de alto voltaje. — Ionización del aire mediante llama o material radioactivo.


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Tabla 14.7. Resistividad aproximada de algunos líquidos puros empleados en la industria química 29. Líquido Acetaldehído Ácido acético Anhídrido acético Acetona Benceno Acetato de etilo Alcohol etílico Heptano Hexano Acetato metílico Alcohol metílico Metil-etil-cetona Alcohol de n-butilo Alcohol de n-octadecilo Alcohol de n-propilo Ácido sulfúrico Tolueno Agua

Resistividad en ohmios x cm 5,9 x 105 8,9 x 108 2,1 x 106 1,7 x 107 1,3 x 107 1,0 x 109 7,4 x 108 1,0 x 1013 1,0 x 1018 2,9 x 105 2,3 x 106 1,0 x 107 1,1 x 108 2,8 x 1010 5,0 x 107 1,0 x 102 1,0 x 1010 2,5 x 107

Tabla 14.8. Efectos de la carga de electricidad estática sobre el cuerpo humano. Energía (julios)

Efecto

0,002 0,010 0,250 10,00

Perceptible Claramente perceptible Choque severo Posiblemente letal

b) Mediante conexión (puesta) a tierra de las superficies que se cargan: — Conexión eléctrica fija (instalaciones, equipo, estructuras) o temporal (vehículos) a una red conductora que termina en una pica in troducida en la tierra o en el mar. — Recolección de cargas desde elementos móviles (correas de transmisión, telas y papeles en bobinas, etc.), mediante peines o colecto res estáticos que, a su vez, están conectados a una red de puesta a t ierra como la que se ha citado antes. Para los efectos de los pro yectos que nos ocupan interesan más los medios citados en b). En general, se trata de conectar las partes que p uedan cargarse


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electrostáticamente entre sí y a tierra mediante conductores con una resistencia eléctrica máxima de 1 me gaohmio. Otra precaución está en permit ir, antes de desconectar la puesta a tierra de un v ehículo, un tiempo de relajación (disipación de la carga mediante la puesta a tierra) de 1-2 minutos. Aunque hemos dedicado nuestra atención preferentemente a los lí quidos, no se debe olvidar la capacidad de los polv os para generar nube s inflamables. A continuación vamos a v er algunos casos de problemas y solucio nes que puedan presentarse en nuestros proyectos: 1. Circulación de líquidos por tubería (Figura 14.7). Se limita la velocidad de circulación por tubería a: V × d ≤ 0,5

(30)

Figura 14.7. La generación de electricidad estática tiene lugar al circular el producto a través de filtros, bombas, tuberías y recodos; aunque también por salpicadura, rociado y remoción en el tanque.


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donde: V = velocidad lineal del líquido (m/s). d = diámetro de la tubería (m). y que nunca se exceda la velocidad de 7 m/s. 2. Llenado de bidones (Figuras 14.8 y 14.9).

Figura 14.8. Métodos recomendados para interconectar recipientes de líquidos inflamables durante la operación de llenado.


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Figura 14.9. Electricidad estática. Llenado y vaciado de líquidos inflamables a/o de bidones y envases pequeños; máximo 1.000 litros. El camino de rodillos (que sean metálicos) asegura la conexión eléctrica de los bidones con la estructura de aquél.

3. Llenado de cisternas (Figura 14.10). Véase lo comentado antes para tuberías en cuanto a la limitació n de la velocidad de circulación. Es con veniente incluir en estas instalaciones un sistema detect or de puesta a tierra que, en caso de descone xión fortuita o mal conta cto, accione una alarma y detenga la operación (enclavamiento con la bomba y la válvula de carga). 4. Operación de reactores con agitación (Figura 14.11). 5. Carga de reactores (Figura 14.12). 6. Varios (Figura 14.13). En el Reglamento de Baja Tensión, su ITC-BT-18 44b está dedicada a las especificaciones para las instalaciones de puesta a tierr a. Comienza por def inir la puesta a tierra como «la unión eléctrica directa, sin fusibles ni protección alguna,… mediante una toma de tierra con un electrodo o grupos de electrodos enterrados en el suelo». El objetivo es que, en instalaciones, edificios, estructuras metálicas, etc., no aparezcan diferencias de potencial peligrosas y se permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o de las desca rgas eléctricas de


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Figura 14.10. Conexiones necesarias para el llenado de cisternas por la parte superior.

Figura 14.11. Generación y puesta a tierra de un reactor tipo tanque agitado.


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Figura 14.12. Situaciones relacionadas con la carga de reactores tipo tanque agitado.

origen atmosférico. En dicha instrucción técnica también se define una instalación típica para puesta a tierra y se establecen las secciones mínimas para los conductores de puesta a tierra. Asimismo, la instrucción técnica determina que el electrodo se debe dimensionar de tal manera que su resistencia a tierra sea tal que se produzcan tensiones de contacto de cualquier masa no superiores a: • 24 voltios en local o emplazamiento conductor. • 50 voltios en los demás casos.


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Figura 14.13. Varias situaciones en las que se genera carga estática, así como algunos remedios.

La resistencia de un electrodo depende de sus dimensiones, de su geometría y de la resisti vidad del terreno al que se conecta. También se recogen valores orientativos y valores promedio para la resistividad (en ohmios) para los distintos tipos de terrenos, así como algunas fórmulas de cálculo para estimar la resistencia de tierra en función de la resistividad del terreno y de las características del mismo.


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Por último, se obliga a una comprobación anual, al menos, en tiempo seco y midiendo la resistencia a tierra. Cuando el terreno pudiera d añar los electrodos, se determina ponerlos al descubierto, al menos, una vez cada cinco años.

14.3. PROTECCIÓN FRENTE A DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Esta protección está bien tratada en las referencias 30 y 45. Aquí solamente vamos a incluir las Figuras 14.14 y 14.15, como recordatorio, relativa a las zonas prote gidas por pararrayos sobre mástil y mediante cables horizontales.

14.4. PROTECCIÓN FRENTE A CORRIENTES ELÉCTRICAS ERRANTES Aquí también, sólo a modo de recordatorio, véanse 30 y 45.

Figura 14.14. Zona de protección cuando la altura de los mástiles (H) no excede de 15 m 45.


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Figura 14.15. Zona de protección cuando la altura de los mástiles excede de 15 m 45.

14.5. PROTECCIÓN FRENTE AL RIESGO DE ELECTROCUCIÓN Referido al Re glamento RBT 31, sobre todo a efectos de las protecciones, solamente daremos aquí información orientativa relativa a los efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano 48. Cabe considerar la ley de Ohm: I=

V R

(31)

donde: I = intensidad (amperios). V = tensión (voltios). R = resistencia eléctrica (ohmios). En el caso de un contacto accidental, la tensión viene dada por la zona contactada por el cuerpo humano. La resistencia del cuerpo humano varía con la tensión según muestra la Tabla 14.9. Con lo anterior cabe establecer la intensidad previsible en un contacto accidental. Los efectos de la misma son las que se indican a continuación:


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Tabla 14.9. Resistencia eléctrica del cuerpo humano. Tensión de contacto (voltios)

Resistencia (ohmios)

25 50 250 500 ≥ 1.000

2.500 2.000 1.000 750 650

Nota: la resistencia puede variar de forma importante con el grado de humedad de la piel.

Efectos de la corriente eléctrica al pasar por el cuerpo humano Mediante experimentación con la corriente eléctrica alterna de 50 Hz (ciclos por se gundo), se han encontrado un cierto número de umbrale s, en función de la intensidad: • 1,1 mA: umbral de percepción (para el 50% de la población e xaminada). • 8 mA: umbral de contracción muscular. Si el contacto es mantenido, aparece la tetanización (contractura muscular). • 10 mA: intensidad límite. Es el valor máximo de la corriente eléctrica que puede soportar una persona que sostiene un electrodo siendo cap az de soltarlo, utilizando los músculos directamente estimulados por d icha corriente. • 30 mA: sobreviene la asfixia por bloqueo muscular de la caja to rácica si la duración del contacto es al menos de 2 minutos. • 70 a 100 mA: umbral de f ibrilación ventricular (las f ibrillas musculares funcionan fuera de control, no en bloque, deteniéndose la corrien te sanguínea). Nota: La fibrilación es posible solamente: — Hasta los 3 A. — Si la electrización tiene lugar durante le fase crítica del ciclo cardiaco. — Si la corriente atraviesa la región cardiaca. • 2 a 3 A: umbral de sideración nerviosa. Sobreviene la parada respiratoria por inhibición de las células nerviosas del bulbo raquídeo. Notas: 1) Para intensidades superiores a los 3 A las consecuencias son quemaduras graves y muerte.


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2) La experiencia parece mostrar que la corriente eléctrica atraviesa el organismo yendo del punto de entrada al de salida por el trayecto m ás corto. 3) Se observarán alteraciones en el funcionamiento de un órgano solamente en la medida en que dicho ór gano intervenga en el trayecto d e la corriente. La OIT (1961) ha establecido una ecuación para la intensidad que se considera máxima segura: i SEG =

60 t

(32)

siendo: iSEG = intensidad (mAmp). t = tiempo de contacto (s) pero ≤ 3 s. Si consideramos: t = 3 seg. R = 2.000 ohmios. aplicando las ecuaciones citadas: iSEG = 334 mA = 0,034 A. V = IR = 68 voltios. Esto es sólo un cálculo orientativo, ya que la resistencia eléctrica del cuerpo humano, tabulada antes, puede variar sensiblemente dependiendo de la humedad o sequedad de la piel.


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Sistemas para defensa contra incendios

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Los sistemas para defensa contra incendios (DCI) constituyen la herramienta destinada a minimizar los daños, una vez que se ha producido el siniestro por haber fallado las medidas pre ventivas consideradas hasta ahora. E llo hace que su diseño requiera una atención adecuada a cometido tan importante: de su eficacia dependen vidas y bienes en situaciones que puedan ser de riesgo catastrófico. Para introducirnos en el estudio de estos sistemas son interesa ntes las Normas UNE-23-026/80 54 que fijan la terminología y UNE-23032/83 54 que establece los símbolos a emplear en esquemas y planos. Como parece que en el ámbito del fuego y de la seguridad contra incendios gustan los triángulos, vamos a considerar otro esquema triangular que debe tenerse en cuenta al diseñar y operar optimizando o despesimizand o. Dicho triángulo se muestra en la Figura 15.1.

Figura 15.1. Triángulo de la defensa contra incendios.


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15.1. CLASIFICACIONES Los sistemas para DCI se pueden clasificar bajo tres puntos de vista: A. Según la función: A.1. Medios para detección

r e w e q

humanos

A.2. Medios para alarma

r e w e q

pulsadores manuales

automáticos

automáticos

A.3. Medios para extinción (según las otras clasificaciones). B. Según el medio extintor: B.1. Agua

a) Aplicada en chorro. b) Aplicada en pulverización. c) Aplicada en niebla.

B.2. Espumas

a) De baja expansión (CE < 30). b) De media expansión (CE: 30-250). c) De alta expansión (CE > 250). d) AFFF. Siendo CE el denominado coef iciente espumante, definido como sigue:

B.3. Polvo químico

a) Normal. b) Antibrasa. c) Especiales.

B.4. Gases

a) Anhídrido carbónico. b) Otros gases.

C. Según la disposición y aplicación: C.1. Sistemas fijos

a) Redes DCI: redes para e xtinción con aplicación mecánica (boquillas, pulverizadores, cajas espuma, etc.).


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SISTEMAS PARA DEFENSA CONTRA INCENDIOS

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b) Redes de servicio a equipos portátiles: BIE: boca de incendio equipada. CHE: columna hidrante exterior. C.2. Equipos móviles de gran capacidad: camiones cisternas, motobombas portátiles, etc. C.3. Equipos portátiles: extintores, monitores, mangueras, etc.

15.2. ACCIONES EXTINTORAS Anteriormente se ha visto la fisicoquímica del fuego y explosiones (apartado 2.3) así como la de la extinción (apartado 2.4). Vamos a recapitular lo dicho allí en lo referente a los medios para e xtinción. Las acciones extintoras de los distintos agentes pueden resumirse como sigue: a) Enfriamiento. Se trata de eliminar calor y de bajar la temperatura de manera tal que se e xtinga la ignición continuada del comb ustible aún no quemado. Cuanto mayor sea el calor específ ico y el calor latent e de vaporización del agente e xtintor aplicado, mayor será la ef icacia extintora del mismo. b) Eliminación o dilución del comb urente: sofocación. Se trata de eliminar o diluir el comburente, normalmente oxígeno, mediante el desplazamiento del aire que esté en contacto con el combustible ardiente y la evitación del acceso de aire nuevo. c) Eliminación o dilución del comb ustible. Se trata de eliminar o diluir el combustible para detener el incendio o e vitar su propag ación. Acciones para ello incluyen: el cierre de válvulas para cortar el acceso de líquidos y gases al incendio; la retirada de sólidos aún no quemados des de un almacén incendiado; etc. También hay, como veremos, agentes para DC I que aportan esta actividad extintora. d) Inhibición química de la llama.Se trata aquí de aportar sustancias terminadoras de las reacciones en cadena por eliminación (combinación) de los radicales libres. En algunos casos se habla de acción an ticatalítica. Las Tablas 15.1 y 15.2 49 indican las propiedades extintoras de los distintos agentes, basadas en acciones explicadas, y las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos.


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Tabla 15.1. Propiedades extintoras 49. Enfriar

Sofocar

Eliminar

Inhibir

Chorro Pulveriza

5 5

3 4

4 5

0 0

Espuma: AFF Baja expansión Media expansión Alta expansión

5 5 3 2

5 5 5 5

1 1 2 3

2 0 0 0

Polvo químico: Normal Antibrasa Especiales

0 3 0

3 4 3

0 0 0

4 4 4

Anhídrido carbónico:

3

5

0

2

Halones y otros gases extintores

1

3

0

5

Agua:

Acción nula 0, 1, 2, 3, 4, 5 Acción excelente

Tabla 15.2. Ventajas e inconvenientes principales 49. Disponibilidad Economía (ventaja) (ventaja) Agua:

Chorro Pulveriza

Compatible con Daños por su Daños por su electricidad aplicación aplicación (ventaja) (inconveniente) (inconveniente)

5 5

5 5

0 3 (AV*)

5 5

0 0

3 3 3 3

3 3 3 3

0 0 1 3

5 5 4 3

1 1 1 1

3 3 2

4 3 1

4 3 3

3 3 3

1 1 1

Anhídrido carbónico

3

4

5

1

5

Halones y otros gases extintores

2

1

5

1

3-5

Espuma: AFF Baja expansión Media expansión Alta expansión Polvo químico: Normal Antibrasa Especiales

Mínima 0, 1, 2, 3, 4, 5 Máxima *AV: alto voltaje


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15.3. TIPOS DE INCENDIO Los incendios se clasif ican, de acuerdo con los materiales incen diados, según las clases siguientes: Clase A: combustibles sólidos con brasa. Clase B: combustibles líquidos y sólidos con punto de fusión bajo. Clase C: combustibles g aseosos (en condiciones normales de presi temperatura). Clase E: incendios en presencia de tensión eléctrica.

ón y

Los incendios de clases A, B, C y D están definidos en norma 50. La clase E, definida como C por la NFPA, se mantiene aquí por con veniencia para la explicación. (¡Atención! La clasificación de NFPA es distinta a la europea y ello puede dar lugar a confusión: A (sólidos); B (líquidos y gases inflamables); C (eléctricos); D (metales). Véase la Tabla 15.2.a). Tabla 15.2.a. Clasificación de los incendios según el tipo de combustible. Estados Unidos de América Tipo de incendio

Tipo de combustible

Europa Tipo de incendio

Tipo de combustible

Clase A

Sólidos

Clase A

Sólidos

Clase B

Líquidos y gases

Clase B

Líquidos

Clase C

Elementos eléctricos

Clase C

Gases

Clase D

Metales

Clase D

Metales

15.4. IDONEIDAD DE LOS AGENTES EXTINTORES La idoneidad de los distintos agentes e xtintores se establece e n la Tabla 15.3 49. El reglamento de referencia 52, cuya trascendencia v eremos más tarde, incluye una tabla ligeramente distinta y de aplicación indicada p ara extintores (véase Tabla 15.4). La extinción por enfriamiento mediante agua no funciona en los casos siguientes: a) Gases. b) Líquidos con temperatura de inflamación por debajo de la aplicación del agua.


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Tabla 15.3. Idoneidad de agentes extintores 49. Agentes extintores

Clase de fuego A

B

++

+

Pulverizada

+++

+

+

Nebulizada

+++

+

++

Espuma física

++

++

Agua Rociada (chorro)

Polvo químico Normal Antibrasa

++

C

+

++

++

++

Especiales

D

«E»

+

+


+

+

+++

Halones u otros gases sustitutivos

+

+

+++

Nota: A: Combustibles sólidos con brasa. B: Combustibles sólidos de bajo punto de fusión. Combustibles líquidos. C: Combustibles gaseosos en condiciones normales. D: Metales ligeros y reactivos. «E»: Incendios en presencia de tensión eléctrica (> 24 voltios). +++ Excelente. ++ Bueno. + Aceptable. No aceptable.

Por ello los re glamentos y recomendaciones e xcluyen el empleo d e agua como extintor para gases y para líquidos con temperaturas de inflamación inferiores a: Reglamento IP-01 56: clase B-1 (t. infl. < 38 °C) (oblig ación espuma). Reglamento IP-02 56: clase B-1 (t. infl. < 38 °C) (oblig ación espuma). Reglamento IP-03 56: clase B-1 (t. infl. < 38 °C) (oblig ación espuma). Reglamento APQ-001 55: clase B-1 (t. infl. < 38 °C) (obligación espuma y/o gas extintor y/o inertización). — Norma UNE 23.503 54: 60 °C. — NFPA: 38 °C.

— — — —


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Tabla 15.4. Agentes extintores y su adecuación a las distintas clases de fuego 52. Clases de fuego (UNE 23.010) Agente extintor

A (sólidos)

Agua a chorro

(2) xx

Agua pulverizada

(2) xx

Polvo BC (convencional) Polvo ABC (polivalente)

xx

B (líquidos)

C (gases)

D (metales especiales)

x xxx

xxx

xx

xx xx

Polvo específico metales Espuma física

(2) xx

xx


(1) xx

X

Hidrocarburos halogenados

(1) x

xx

Nota: xxx Muy adecuado. xx Adecuado. x Aceptable. (1) En fuegos poco profundos (profundidad inferior a 5 mm) puede asignarse xx. (2) En presencia de tensión eléctrica no son aceptables como agentes extintores el agua a chorro ni la espuma; el resto de los agentes extintores podrán utilizarse en aquellos extintores que superen el ensayo dieléctrico normalizado en UNE 23.110.

Confiando tal extinción a otros medios (espuma principalmente). Lo anterior no excluye el empleo del agua para evitar la propagación del incendio de zonas y equipos cercanos a la zona incendiada mediant e el enfriamiento (protección contra la radiación mediante cortinas de agu a o mediante agua pulverizada por boquillas) de los mismos. Otra característica de los incendios que debe tenerse en cuenta, a la hora de establecer la idoneidad de los agentes e xtintores, es el confinamiento o no del lugar a proteger. Los gases extintores que son ef icaces en lugares cerrados no lo son en localizaciones abiertas debido a su dispersión (véase la Tabla 15.5). Tabla 15.5. Agentes extintores idóneos según el confinamiento de espacios. Confinamiento

Agentes idóneos

Locales completamente cerrados

Todos

Locales semicerrados (con huecos: puertas, ventanas, ventiladores, etc.)

Todos (prever compensación de fugas para los gases aumentando la densidad de aplicación)

Espacios abiertos

Sólidos (polvos) y líquidos (agua, espumas)


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15.5. REGLAMENTOS PARA LA DEFENSA CONTRA INCENDIOS En la mayoría de los países existen reglamentaciones relativas a la DCI (defensa contra incendios) en lo que se refiere a lo siguiente: a) Definición cualitativa y estimación cuantitativa de los riesgos. b) Caracterización de los edificios y de las instalaciones. c) Caracterización de los medios materiales para la DCI: • Especificación (normalizada) de las características. • Ensayos y su documentación (normalizados). d) Dotación obligatoria (mínima) de medios materiales para DCI: • • • • • •

Elección de aparatos extintores según los fuegos previsibles. Densidad de aplicación del agente extintor. Previsión de reservas y suposición del agente extintor. Presión de aplicación del agente extintor. Dispersión y distribución espacial de los sistemas para aplicación. Mantenimiento de los sistemas para aplicación.

Los reglamentos, normas y reglas técnicas tienen gran importancia a la hora de diseñar las instalaciones para DCI, dado que incluyen valores mínimos de los parámetros de diseño. En España existe una reglamentación escalonada según los riesgos previsibles en establecimientos (edificios e instalaciones) de diversa índole. En orden de riesgo creciente es la siguiente: (A) Reglamento de Instalaciones de Pr otección contr a Incendios 52, con Normas UNE de obligado cumplimiento 52a. Se trata de un re glamento de aplicación general (también denominado RIPCI). (B) Norma Básica de la Edif icación NBE/CPI/96 54, para edificios de carácter no industrial. No trataremos esta norma en el presente texto. (C) Reglamento de Seguridad contra Incendios en los Establecimientos Industriales 53, con normas UNE de oblig ado cumplimiento 53a. También conocido como RSCIEI. (D) Reglamentos particulares, para instalaciones y actividades con riesgos aumentados específicos según sea el caso. También resultan de nuestro interés. (D.1) Reglamento sobre Almacenamiento de Productos Químicos 55 y sus instrucciones técnicas complementarias ITC (véase el apartado A.2 en el Capítulo 4 de este texto).


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(D.2) Reglamento de Instalaciones P etrolíferas 56 y sus instrucciones técnicas complementarias ITC (véase el apartado A.1 en el Capítulo 4 de este texto). Resulta importante para los autores, en lo referente a las instalaciones para procesos, la instrucción técnica complementaria ITC-MIE-IP 01. Lo que no esté pre visto en esta instrucción debe establecerse m ediante proyecto justificado que incluya la valoración de los riesgos y la buena práctica de diseño. Para ello cabe apoyarse en fuentes acreditadas, como es el caso de las referencias 16, 29, 74, 93, (véase el Capítulo 19 de este libro), etc., así como docenas de normas UNE dedicadas a características, ensayos y otros aspectos de los medios pa ra DCI que el ingeniero dedicado al diseño en este campo debe conocer y consultar. (E) Reglamento para Prevención de Accidentes Graves o Mayor es (véase el apartado B.1 del Capítulo 4 y los apartados 5.1 y 5.2 del Capítulo 5). (F) Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (RBT) en sus instrucciones técnicas complementarias ITC-18 e ITC-29 (véase el Capítulo 14). A la hora de abordar el diseño para una planta industrial concreta, conviene empezar por establecer la normativa que atañe a la misma empleando los criterios siguientes de procedencia: 1. Reglamentos obligatorios de entre los referidos anteriormente: 1.1. Reglamentos (A) y (C) con sus Normas UNE asociadas. 1.2. Reglamentos (D) según sea el caso concreto de la instalación. 1.3. Reglamentos (E) y (F) cuando sea pertinente, según sus propias condiciones de aplicación. 2. Reglas técnicas de las compañías de se guros: no obligan legalmente, pero presionan a través de las primas. Pueden verse como ejemplos 61 y 61a. 3. Otras normas: UNE, CEN-UNE, ISO, NFPA, API, etc. 4. Prácticas de diseño recomendadas. 5. Buen criterio ingenieril. A continuación, se va a abordar el estudio de la reglamentación para la DCI —se trata de las referencias (A), (C) y (D) anteriormente e xpuestas— extrayendo sus demandas pertinentes: — Características de los establecimientos y edificios industriales. — Características de los medios para DCI. — Dotación de medios para DCI.


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15.6. CARACTERÍSTICAS DE LOS ESTABLECIMIENTOS INDUSTRIALES Para abordar este apartado, hemos decidido proponer una estructuración en apartados que hacen referencia a la tipología de los establecimientos industriales, en primer lugar, seguido de la sectorización y las cargas de fuego y, por último, hemos contemplado el riesgo intrínseco de incendio.

15.6.1. Tipos de establecimientos industriales Se entiende que la tipología propuesta hace referencia a la seguridad contra incendios. El ane xo I del RSCIEI 53 trata de ello empezando por clasif icar en los siguientes tipos: 1. Establecimientos industriales ubicados en un edificio: Tipo A: ocupa parte de un edif icio, compartiéndolo con otros industriales o no. Tipo B: ocupa totalmente un edificio adosado, o a menos de 3 metros de otro u otros edificios, sean industriales o no. Tipo C: ocupa totalmente un edif icio distante más de 3 metros (libre de materias combustibles) de otro u otros. 2. Establecimientos industriales ubicados en espacios abiertos: Tipo D: espacio abierto que puede estar totalmente cubierto y que una de cuyas fachadas carece totalmente de cerramiento lateral. Tipo E: espacio abierto que puede estar parcialmente cubierto (hasta un 50% de su superficie), alguna de cuyas fachadas, de la parte cubierta, carece totalmente de cerramiento lateral. Entendemos que las plantas químicas y petroleras, a cielo abiert o, se encuentran incluidas en el tipo E, siempre que sus salas (de bomba s, compresores, calderas, turbinas, etc.) cumplan el requerimiento de una f achada abierta. Otra aproximación para aquéllas es la de considerarlas compuest as por áreas diferentes; por ejemplo, E + A si las salas se encuentran cerradas.

15.6.2. Sectorización y cargas de fuego Para los establecimientos incluidos en los tipos A, B y C se com ienza por sectorizar: definición de los sectores de incendio cerrados por elementos resis-


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tentes al fuego durante un tiempo y con una superficie construida máxima, que se establece en el anexo II de este mismo reglamento. Para los establecimientos incluidos en los tipos D y E, se considera cada una de estas disposiciones como un área de incendio comprendida por su perímetro. La sectorización sirve para establecer la carga de fuego de cada ámbito concreto así como especif icar los medios de DCI que se requieren e n el mismo. Distintas variantes de la car ga de fuego pueden establecerse co mo se indica a continuación. Se empieza estableciendo la carga de fuego unitaria por cada sector: i= n

¦g H i

Q=

i

(33)

i=1

A

siendo: i, Q, gi, Hi, A,

= distintos productos combustibles dentro de un sector o área de incendio. = la carga de fuego unitaria del sector de incendio (en MJ/m2). = la masa (en kg) de las sustancias comb ustibles presentes en el sector. = el poder caloríf ico (en MJ/kg) de las diferentes sustancias p resentes en el sector. Pueden observarse algunos valores interesantes en la tabla 1.4 de la referencia 53. = el área (en m2) del sector de incendio considerado.

Nota: 1 MJ/= 240 kcal; 1 kcal = 4,18 x 10–3 MJ; 1 Mcal = 4,18 MJ. La Tabla 15.9 incluye valores típicos de carga de fuego unitaria Q (en locales cerrados). A continuación se determina la carga de fuego ponderada por la peligrosidad de la actividad (fabricación, almacenamiento, etc.) y por la de los productos implicados). i= n

¦g H C i

Qp=

i=1

A

i

i

(34)

siendo: Ci, = un coeficiente adimensional que pondera el efecto que sobre la carga de fuego unitaria tiene la diferente peligrosidad de los productos combustibles existentes en el establecimiento industrial por su inflamabilidad, explosividad y velocidad de combustión según la Tabla 15.6.


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Tabla 15.6. Grado de peligrosidad de los combustibles 53. Alta

Media

— Líquidos clasificados como clase A (subclase A1 y A2 en el Reglamento MIE-APQ-ITC-001). — Líquidos clasificados como clase B (subclase B1 en el Reglamento MIE-APQ-ITC-001). — Sólidos capaces de iniciar su combustión a 100 °C. — Productos que pueden formar mezclas explosivas con el aire. — Productos que pueden iniciar combustión espontánea en el aire.

Baja

— Líquidos clasificados como clase B, (subclase B2, en el Reglamento MIE-APQ-ITC-001).

— Líquidos clasificados como clase D, en el Reglamento MIE-APQ-ITC-001.

— Líquidos clasificados como clase C, en el Reglamento MIEAPQ-ITC-001.

— Sólidos que comienzan su ignición a una temperatura superior a 200 °C.

— Sólidos que comienzan su ignición a temperatura comprendida entre 100 °C y 200 °C. — Sólidos que emiten gases inflamables

Ci = 1,60

Ci = 1,30

Ci = 1,00

Nota: puede obtenerse también el valor de Ci partiendo de la clasificación de los combustibles que también hace el Comité Europeo de Aseguradores (CEA), con la correspondencia de la Tabla 15.7.

Tabla 15.7. Coeficiente de Ci de peligrosidad. Clasificación CEA

Coeficiente Ci

Fe 6 Fe 5 Fe 4 Fe 3 Fe 2 Fe 1

1,00 1,00 1,00 1,20 1,40 1,60

Después se obtiene la carga de fuego ponderada y corregida: Qc = Qp x Ra

(35)

donde: Ra = peligro de activación: coeficiente adimensional que considera la probabilidad de que se pueda producir un incendio en el sector consi derado. El peligro de activación Ra depende, por un lado, de los factores que se derivan de la explotación (térmicos, eléctricos, mecánicos, químicos, etc.), y por otro, de las fuentes de peligro debidas a la interv ención humana (desorden, mantenimiento incorrecto, fuego abierto, fumadores, etc.). Se pued en obtener


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valores del apéndice I del documento 52. Valores típicos según Tabla 15.8 y para actividades concretas según la Tabla 15.9. A partir de aquí pueden seguirse dos posibles caminos: a) Establecer, a partir de los valores de Qc, unos grados de riesgo intrínseco de incendio y determinar unas protecciones mínimas e xigidas para dichos grados. Esta es la vía que sigue el reglamento 53. b) Establecer unos coeficientes para las medidas de protección ( normales, especiales y constructi vas) ele gibles dentro de una panoplia am plia; a continuación, obtener la razón: riesgo efectivo ( Qc ×x otros factores de riesgo) protecciones

(36)

y comparar el valor de dicha razón con el de un v alor aceptado. Este es el camino que sigue el método de la SIA 51. Exploraremos el camino a) que ha sido el seguido en ciertos borradores, del Ministerio de Industria, para un reglamento destinado a la protección contra incendios en los establecimientos industriales. Por otro lado, si se desea establecer la carga de fuego global en una instalación o edificio, compuestos por varios sectores (j), se hará según: j m

¦Q

cj

QC GLOBAL

Aj

(37)

j 1 j m

¦A

j

j 1

Tabla 15.8. Peligro de activación. Valores típicos para algunos establecimientos. Peligro de activación

Ra Según SIA 51

Ejemplos

Según otras fuentes (incluye otros riesgos)

Débil

0,85

Museos

Normal

1,00

Medio

1,20

1,50

Fabricación de maquinaria y aparatos

Elevado

1,45

3,0

Laboratorios químicos, talleres de pintura

Muy elevado

1,80

3,0

Pirotecnia, fabricación de barnices y pintura

1,00

Apartamentos, hoteles, fabricación de papel


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Tabla 15.9. Cargas de fuego unitarias típicas (Q) y coeficiente para el peligro de activación (Ra) de diversas actividades 53. Fabricación/Venta Actividad Abonos químicos Aceites comestibles

Q (MJ/m2)

Ra

Q (MJ/m3)

Ra

200

1,20

200

0,85

1.000

1,20

18.900

0,85

18.900

0,85

Aceites (mineral, vegetal, animal) Asfalto (manipulación de) Barnices

Almacenamientos

800

1,00

3.400

0,85

5.000

1,80

2.500

1,00

3.400

1,00

Disolventes Gasolineras

1,20

Hidrógeno

1,20

Laboratorios químicos

500

1,45

Limpieza química

300

1,45

2.000

1,45

5.900

1,00

600

1,45

800

1,00

ESPEC.

1,80

1.100

1,20

Oficinas comerciales

800

0,85

Oficinas técnicas

600

0,85

Papel

200

1,00

10.000

0,85

Papel, tratamiento-fabricación

700

1,00

Artículos de perfumería

300

1,45

500

0,85

Productos farmacéuticos

200

1,45

Productos químicos combustibles

300

1,45

1.000

1,00

4.200

0,85

Plásticos Artículos de plástico Nitrocelusosa

Refinerías de petróleo

1,45

Resinas naturales

3.000

1,45

Resinas sintéticas

3.000

1,45

Talleres de pintura

500

1,20

Tintas

200

1,00

3.000

0,85

Tintas de imprenta

700

1,00

3.000

0,85

Tintorerías

500

1,00


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15.6.3. Riesgo intrínseco de incendio En la Tabla 15.10 se establecen ocho grados de riesgo intrínseco de los sectores de incendio según el valor que alcance la carga de fuego ponderada y corregida. Véase ecuaciones (35) o (36). Tabla 15.10. Grado de riesgo intrínseco 53. Carga de fuego ponderada y corregida (Qc)

Grado de riesgo intrínseco

(MJ/2)

(aprox. Mcal/m2)

BAJO 1 2

Hasta 425 De 426 hasta 850

(≤ 100) (> 100 ≤ 200)

MEDIO 3 4 5

De 851 hasta 1.275 De 1.276 hasta 1.700 De 1.701 hasta 3.400

(> 200 ≤ 300) (> 300 ≤ 400) (> 400 ≤ 800)

ALTO 6 7 8

De 3.401 hasta 6.800 De 6.801 hasta 13.600 De 13.601 en adelante

(> 800 ≤ 1.600) (> 1.600 ≤ 3.200) (> 3.200)

A efectos de la aplicación de ciertos medios para la DCI (CHE y rociadores) se consideran los grados siguientes: • De riesgo ligero. Es aquel que presenta una carga de fuego inferior a 100 Mcal/m2. • De riesgo ordinario. Es aquel que presenta una car ga de fuego comprendida entre 100 y 300 Mcal/m2. • De riesgo extra. Es aquel que presenta una carga de fuego superior a 300 Mcal/m2. A partir del grado de riesgo intrínseco de un sector o establec imiento dado se pueden establecer, para el mismo, distintos requerimientos: a) Dotación de medios para DCI. b) Superficie máxima y resistencia mínima al fuego (RF en minutos) exigidas para las separaciones entre sectores de incendio. c) Distancias máximas de escape.


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15.7. CARACTERÍSICAS DE LOS MEDIOS PARA PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Bajo este epígrafe se consideran los medios que son objeto del Reglamento de Instalaciones para Protección contra Incendios 52, RIPCI, de normas UNE hechas oblig atorias por el mismo 52a y de otras muchas que sirv en para auxiliar el diseño, la elección y la documentación de aparatos e instalaciones para DCI. El citado re glamento indica en su objeto: «Establecer y definir las condiciones que deben cumplir los aparatos, equipos y sistemas, así como su instalación y mantenimiento, empleados en la protección contra i ncendios». El índice, comentado a continuación, sirve para mostrar el contenido de dicho reglamento: • Capítulo II. Acreditación del cumplimiento de las re glas de se guridad: certificación, justificación certificada para marca y ensayos. • Capítulo III. Instaladores y montadores debidamente autorizado s, registrados y asegurados (600.000 €) y sus obligaciones. • Capítulo IV. Instalación, puesta en servicio y mantenimiento en los siguientes ámbitos: proyecto, referencia a 54 cuando sea de aplicación, puesta en funcionamiento y revisiones periódicas según el apéndice II. • Apéndice I. Características e instalación de los aparatos, equipos y sistemas de protección contra incendios (con referencias a los apartados de este libro): 1. Sistemas automáticos para detección de incendios (véase 15.9). 2. Sistemas manuales para alarma de incendios (véase 15.9). 3. Sistemas para comunicación de alarma. 4. Sistemas para abastecimiento de agua contra incendios (véase 15.13). 5. Sistemas de hidrantes exteriores (véase CHE en 15.11.10). 6. Extintores de incendio (véase la Tabla 15.4). 7. Sistema de bocas de incendio equipadas (véase BIE en 15.11.1). 8. Sistemas de columna seca (véase 15.11.2). 9. Sistemas de rociadores automáticos de agua (véase 15.11.6). 10. Sistemas de agua pulverizada (véase 15.11.7). 11. Sistemas de espuma física de baja expansión (véase 15.12). 12. Sistemas de polvo (véase 15.14). 13. Sistemas para agentes extintores gaseosos (véase 15.15). • Anexo al apéndice I. Relación de normas que se citan. Véase 52a. • Apéndice II. Mantenimiento mínimo de las instalaciones para pr otección contra incendios. • Tabla I. Operaciones a realizar por: (I) personal de una empresa autorizada para mantenimiento; o bien (II) por el personal del usuario o del titular de la instalación (con frecuencias de 3 y 6 meses).


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• Tabla II. Operaciones a realizar por: (I) personal especializado del fabricante o instalador del equipo o sistema; o bien (II) por el per sonal de la empresa autorizada para mantenimiento (frecuencias de 1 y 5 años). En el re glamento 53 se mencionan, entre los requisitos del ane xo III, equipos, instalaciones y mantenedores, remitiéndolos al re glamento 52 que hemos reseñado en el presente apartado. Podríamos reseñar aquí las características constructivas y de materiales que deben reunir los edificios, pero hemos preferido dedicarles un párrafo específico en el próximo apartado, donde se las va a considerar como parte de la dotación para la protección contra incendios.

15.8. REQUISITOS CONSTRUCTIVOS Y DOTACIÓN DE MEDIOS MÍNIMOS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS En el apartado 15.6 se han presentado las características de lo s establecimientos, en lo que se refiere a su disposición para el incendio por sus contenidos en materiales inflamables y comb ustibles, concretada en la e valuación de los riesgos intrínsecos. En el apartado presente se va a considerar la contrapartida de lo anterior: la dotación que deben llevar los establecimientos en dos vertientes: (a) características constructivas y de materiales empleados que contribuyen a la defensa pasiva contra incendios y (b) dotación de medios materiales para la defensa activa contra incendios.

15.8.1. Características y materiales para la defensa pasiva contra incendios Se trata de características constructi vas (disposiciones, dimensiones, limitación de las cargas ponderadas, sectorización, superficie máxima) y de materiales de construcción (resistencia al fue go sobre todo), que contribuyen a la defensa pasiva en los edificios de los tipos A, B y C. Las características para los establecimientos de tipo D y E se pueden encontrar en re glamentos específicos como son los recogidos en las referencias 55 y 56. La defensa pasiva, como se verá en el Capítulo 17 de este libro, consiste en evitar y/o retardar la extensión de un incendio, así como facilitar la evacuación y el escape de las personas en su caso. El ane xo II del Re glamento de Se guridad contra Incendios en Est ablecimientos Industriales 53, RSCIEI, trata de lo antedicho, tal y como puede v erse en la relación siguiente:


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1. Definiciones. (A) Fachadas accesibles. (A.1) Condiciones del entorno de los edificios. (A.2) Condiciones de aproximación de edificios. (B) (C) (D) (E)

Estructura portante. Estructura principal de cubierta y sus soportes. Cubiertas ligeras. Carga permanente.

Tabla 15.11. Máxima superficie construida admisible de cada sector de incendio. Riesgo intrínseco del sector de incendio

Configuración del establecimiento Tipo A (m )

Tipo B (m2)

Tipo C (m2)

(1) (2) (3)

(2) (3) (5)

(3) (4)

1

2.000

5.000

Sin límite

2

1.000

4.000

6.000

MEDIO

(2) (3)

(2) (3)

(3) (4)

3

500

3.500

5.000

4

400

3.000

4.000

5

300

2.500

3.500

No admitido

(3)

(3) (4)

6

2.000

3.000

7

1.500

2.500

BAJO

ALTO

2

8 Notas: (1) Si el sector de incendio está situado en primer nivel bajo rasante de calle, la máxima superficie construida admisible es de 400 m2, que puede incrementarse por aplicación de las notas (2) y (3). (2) Si la fachada accesible del establecimiento industrial es superior al 50% de su perímetro, las máximas superficies construidas admisibles, indicadas en esta tabla, pueden multiplicarse por 1,25. (3) Cuando se instalan sistemas de rociadores automáticos de agua que no sean exigidos preceptivamente por este reglamento (anexo III), las máximas superficies construidas admisibles, indicadas en esta tabla, pueden multiplicarse por 2. (4) En configuraciones de tipo C, si la actividad lo requiere, el sector de incendios puede tener cualquier superficie, siempre que todo el sector cuente con una instalación fija automática de extinción y la distancia a límites de parcelas con posibilidad de edificar en ellas sea superior a 10 metros.

2.000 (5) Para establecimientos industriales de tipo B, de riesgo intrínseco BAJO 1, cuya única actividad sea el almacenamiento de materiales de clase A y en el que los materiales de construcción empleados, incluidos los revestimientos, sean de clase A en su totalidad, se podrá aumentar la superficie máxima permitida del sector de incendio hasta 10.000 m2. La distribución de materiales combustibles en las áreas de incendio en configuraciones de tipo D y tipo E deberán cumplir los siguientes requisitos: 1.- Superficie máxima de cada pila: 500 m2. 2.- Volumen máximo de cada pila: 3.500 m3. 3.- Altura máxima de cada pila: 15 m. 4.- Longitud máxima de cada pila: 45 m si el pasillo entre pilas es > 2,5 m; 20 m si el pasillo entre pilas es > 1,5 m.


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2. Sectorización. Superficie construida máxima para cada sector según su riesgo intrínseco (véase la Tabla 15.11 para establecimientos d e los tipos A, B y C) y dimensiones máximas de las pilas (para el caso de establecimientos de los tipos D y E). 3. Materiales. Exigencias de comportamiento al fue go de los productos de construcción. Se hace referencia a las clases, según la Norma UNEEN-13501-1, a justificar mediante clase conforme a la clasificación europea y el RD 312/2005 87a posterior al reglamento. 3.1. Productos para revestimientos. 3.2. Productos incluidos en paredes y cerramientos. 3.3. Otros productos. 3.4. Acreditación de la justif icación mediante ensayo o certif icado de conformidad a las Normas UNE. 3.5. Productos de construcción pétreos, cerámicos, metálicos, vidrios, morteros, hormigones o yesos. Estabilidad al fuego de los elementos constructivos portantes. Resistencia al fuego de los elementos constructivos de cerramiento. Evacuación de los establecimientos industriales. Ventilación y eliminación de humos y gases de la combustión en edificaciones industriales. 8. Almacenamientos (almacenajes en estanterías metálicas). 9. Instalaciones técnicas de servicios en los establecimientos ind ustriales. Las de servicios generales, que suministran energía eléctrica, energía térmica (vapor, agua y aire calientes), frío, energía mecánica (aire comprimido), manutención y ele vación. Las remite a sus re glamentos específicos. 10. Riesgo de fuego forestal. 4. 5. 6. 7.

15.8.2. Dotación y requisitos de las instalaciones de protección contra incendios en los establecimientos industriales A ello se dedica el ane xo III del RSCIEI

53

, según se indica a continuación:

Apartado 1. Aparatos, equipos, sistemas y componentes, así como el diseño de la puesta en funcionamiento y mantenimiento: cumplir el RIPCI 52. Apartado 2. Instalaciones y mantenedores; idéntico al apartado anterior. Apartados 3 al 15. Dotación de medios: se recogen los mismos apartados que en el RIPCI (véase el apartado 15.7) en sus apartados 1 a 13. Detección según el grado de riesgo intrínseco y, cuando procede, del tipo de establecimiento industrial. Las Tablas 15.12 y 15.13 constituyen ejemplos de dichas especificaciones.


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Tabla 15.12. Dotación de hidrantes exteriores en función de la configuración de la zona, su superficie construida y su nivel de riesgo intrínseco. Riesgo intrínseco

Configuración de la zona Superficie del sector o área de incendio de incendio (m2) A

B

C

Bajo

Medio

≥ 3.000

No

Sí

≥ 1.000

Sí*

Sí

≥ 1.000

No

No

Sí

≥ 2.500

No

Sí

Sí

≥ 3.500

Sí

Sí

Sí

≥ 2.000

No

No

Sí

≥ 3.500

No

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

Sí

≥ 5.000

DoE

≥ 15.000

Sí

Alto

Nota: cuando se requiera un sistema de hidrantes, la instalación debe proteger todas las zonas de incendio que constituyen el establecimiento industrial. (*) No es necesario cuando el riesgo es bajo 1.

Tabla 15.13. Necesidades de agua para hidrantes exteriores. Configuración del establecimiento industrial

Nivel de riesgos intrínseco Bajo

Medio

Alto

Tipo

Caudal (l/min)

Autonomía (min)

Caudal (l/min)

Autonomía (min)

Caudal (l/min)

Autonomía (min)

A

500

30

100

60

–

–

B

500

30

1.000

60

1.000

90

C

500

30

1.500

60

2.000

90

D

1.000

30

2.000

60

3.000

90

Nota: 1. Cuando en un establecimiento industrial, construido por configuraciones de tipo C, D o E, existan almacenamientos de productos combustibles en el exterior, los caudales indicados en la tabla se incrementan en 500 l/min. 2. La presión mínima en las bocas de salida de los hidrantes será de 5 bar cuando se están descargando los caudales indicados. 3. Para abastecimientos para los que por su ubicación esté justificada la no realización de una instalación específica, si existe red pública de hidrantes, deberá indicarse en el proyecto la situación del hidrante más próximo y la presión mínima garantizada.


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Apartado 16. Sistemas para alumbrado de emergencia. Apartado 17. Señalización. Según el RD 485/1997 114. Las instalaciones con re glamentos específicos, en nuestro caso l as dedicadas al almacenamiento de productos químicos 55, así como las dedicadas al refino y almacenamiento de productos petroleros 56, deben cumplir dichos reglamentos 52 y 53 además de los suyos específicos 55 o 56.

15.9. SISTEMAS PARA DETECCIÓN Y ALARMA DE INCENDIOS Antes de entrar en el diseño y sistemas para DCI, conviene tratar de los que están destinados a detectar el fue go, a avisar mediante alarma y, en su caso, a accionar aquéllos. Según esto las acciones que cabe esperar son: a) Detección del fuego. b) Accionamiento de alarmas: a los servicios de la planta, a hombres, etc. c) Accionamiento de los sistemas para DCI. Los sistemas, en parte o en su totalidad, pueden ser: a) Detección y accionamiento humanos o manuales. b) Detección y accionamientos automáticos (pero siempre con posi bilidad de accionamiento manual añadido). Los sistemas para detección de incendios y de alarma se encuentran prescritos en el apéndice I de la referencia 52 y en el anexo III de la referencia 53. Los sistemas humanos requieren vigilancia continua por personal adiestrado adecuadamente. Son adecuados en plantas situadas al aire libre donde los sistemas automáticos no son fiables en su mayoría. Deben complementarse con equipo para comunicaciones (redes de pulsadores, radioteléfonos, sirenas, circuitos cerrados de televisión, etc.). El Reglamento de Refinerías ITC-MI-IP-01 56 prescribe: a) Las instalaciones de protección de accionamiento automático, cuando existan, deberán poderse accionar igualmente mediante mandos man uales situados debidamente alejados del riesgo que protegen. b) Los mandos de todas las instalaciones f ijas de lucha contra i ncendios, comprendidas las válvulas de e vacuación de agua fuera de los cu betos de retención, deberán estar señalizados. Estos mandos deberán po der utilizarse en todas las circunstancias. A este efecto, deberán encontrarse al exterior de los cubetos de retención y a una distancia mínim a de 25 metros de la pared del tanque que protegen.


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Esta distancia podrá reducirse si los mandos están colocados al abrigo de una pantalla cortafue gos, fija y ef icaz, y si el personal enca rgado de su manejo dispone de equipos apropiados de protección contra el fuego. La pantalla cortafuego podrá estar constituida por un obstáculo incombustible. c) Puntos de alarma para avisar, en caso de incendios, al servicio de seguridad; estarán repartidos de tal manera que, en ningún caso, la distancia a recorrer para alcanzar un punto sea superior a 300 metros, a partir de un elemento conteniendo hidrocarburos, excepto tuberías. En el caso de no e xistir puntos de alarma, éstos deberán sustituirse por transmisores portátiles de radio en poder de vigilantes o personal d e servicio. Los sistemas automáticos para detección y accionamiento son más adecuados para recintos cerrados (almacenes, edificios, etc.). Entre las normas UNE citadas en 52a están las 23007 que especif ican el diseño de estos sistemas. También hay normas europeas EN al respecto. Algunas de ellas han sido adoptadas como normas españolas. La Norma UNE 23008 se refiere a los sistemas manuales para alarmas. Otra referencia interesante a e stos efectos es la 60 que contiene la comunicación «Detección de incendios y diseño de instalaciones». De esta última vamos a extraer el esbozo que incluimos a continuación. En la Figura 15.2 se muestra un esquema genérico que correspond e a un sistema fijo que incluye: — Detectores automáticos de varios tipos. — Central de señalización y mando a distancia. — Alarmas (sirenas, repetidor para aviso a bomberos, etc.) hidráulicas y/o eléctricas. — Almacenamientos: electroimán para cierre de puertas seccionadoras automáticas, parada de bombas alimentadoras y/o sistemas de ventilación, disparo de sistemas extintores, etc. Cabe añadir a los elementos anteriores el de retardo: se trata d e retrasar el disparo del sistema e xtintor (cuando éste es perjudicial para l as personas) durante un tiempo determinado (20-30 se g es frecuente) que permit a la e vacuación del local protegido. El parámetro funcional que define la detección es el área (o distancia en radio) vigilada por un detector, que también puede expresarse en términos de distancia entre cada dos detectores. Por su disposición geométrica puede haber las siguientes clases de detectores: a) Puntuales. b) Multipuntuales.


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Figura 15.2. Sistema fijo para detección, alarma y acciones derivadas 60.

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c) Lineales: de dos cables con fusible intermedio, de resistencia variable con la temperatura, de fibra óptica, etc. Los detectores automáticos pueden ser de v arios tipos según sus principios de funcionamiento. Se incluyen a continuación indicándose v alores del parámetro funcional mencionado arriba: a) Detectores de humos (40-140 m2/unidad; 9-19 m entre detectores). 1. Iónicos para humos visibles o invisibles. 2. Ópticos para humos visibles. 3. Con o sin aspiración de muestra (aplicado a los dos anteriores). b) Detectores de temperatura (20-40 m 2/unidad: 6-13 m entre detectores). 1. De temperatura fija (por ejemplo 60,75 °C. La temperatura de disparo suele ser la máxima normal del recinto protegido +30 °C). 2. Termovelocimétricos: detectan según velocidad de variación (aumento) de temperatura con el tiempo, (p. ej. 10 °C/min).

Figura 15.3. Actuación e idoneidad de detectores para DCI 60.


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c) Detectores ópticos de llama (puntuales: línea recta de vigilan cia local sobre el riesgo): 1. Ultravioleta. 2. Infrarrojos. 3. Combinados. En la Figura 15.3 se explica en qué fase de un incendio actúan diferentes tipos de detectores. En la referencia 67 se recoge una serie de artículos sobre detección de incendios que es interesante. Debe mencionarse aquí la e xistencia de otros detectores para fu gas de productos químicos como son los e xplosímetros (detectan vapores inflamables) y los destinados a productos específicos (CO, isocianatos, etc.).

15.10. DISEÑO DE SISTEMAS FIJOS PARA LA DEFENSA CONTRA INCENDIOS: GENERAL A efectos de los pro yectos que nos ocupan, vamos a centrar nuest ra atención en el diseño de los sistemas f ijos para la DCI. Los sistem as móviles son unidades autónomas con diseño propio que, en lo relativo a su aplicación para DCI, interesan por la cantidad de agente extintor que pueden proporcionar durante un tiempo dado (caudal másico o volumétrico). Ello no obstante, cabe citar aquí la re gla técnica de CEPREVEN R T2-EXT 61 y numerosas normas al respecto de los extintores móviles 53, 54. En la Figura 15.4 se incluye un esquema general de diseño de lo s sistemas fijos para DCI. Se intenta obtener una visión general de los pasos de diseño que permita moverse con soltura entre numerosas normas 53, 54, reglamentos 51, 56, 57 y recomendaciones 14, 15, 29, 58, 59, 60, etc., que afectan a tal diseño. La ingeniería química aplicada al diseño de estos sistemas puede encontrarse en el libro de referencia 74. Como se ha mencionado anteriormente, no es intención proporciona r un cúmulo f arragoso de datos, procedimientos, etc., sino proporcionar una guía para el diseño de los sistemas para DCI. Se mencionarán los par ámetros básicos de diseño, las características de cada sistema y algunos dat os generales o que no sean fáciles de encontrar de manera asequible. Como se ha visto en el apartado 15.8, a la hora de abordar el di seño de un sistema para DCI se debe empezar por: A) Discernir de qué tipo de instalación se trata. B) Seguir los criterios de precedencia.


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Figura 15.4. Esquema general de diseño de sistemas fijos para DCI.


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C) Seguir la casuística de las regulaciones elegidas para determinar los casos y valores de partida para los parámetros de diseño que sean oportunos. En todos los sistemas para la extinción en locales confinados donde, al aplicarlos, pueda producirse aumento de presión (por ejemplo: gases, polvos, etc.) es muy importante dotar a ésos de algún sistema para ali vio de la misma. En caso contrario podrían destruirse, durante el incendio y su e xtinción, algunos cerramientos (paredes, cristales, paneles, etc.). Ello conduciría a destrozos indeseables y a que el incendio no se e xtinguiera, incluso se prop agará, al perderse el confinamiento.

15.11. EXTINCIÓN Y PROTECCIÓN MEDIANTE AGUA Según se contempló en el apartado 15.4, las acciones del agua como medio para la DCI son, por orden de importancia, las siguientes: a) Enfriamiento por absorción de calor sensible (calentamiento) y de calor latente (evaporación). La más importante con mucho. b) Sofocación o desplazamiento del oxígeno del aire por el v apor producido. c) Emulsión y/o dilución del combustible. El agua puede aplicarse: a) Al propio incendio, para extinguirlo. b) Al equipo y zonas adyacentes al incendio, para enfriarlos y evitar la propagación de éste. Se pueden mejorar las propiedades humectantes del agua mediante la adición de tensioactivos. En los sistemas fijos para aplicación del agua se dan, para un mismo fuego tipo, consumos relativos tales como: — — — —

Rociado: 12,5 l/min.m2 (100%). Pulverización: 10 l/min.m2 (80%). Nebulización normal 5 l/min.m2 (40%). Nebulización microgota (20-200 micras); 3 l/min.m2 (28%).

Para el caso concreto de protección a una galería de cables. La sección presente se va a dedicar preferentemente a los sistemas fijos para la aplicación del agua en DCI. El agua puede aplicarse mediante los siguientes sistemas fijos.


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15.11.1. Bocas de incendio equipadas (BIE): en el interior del edificio Una BIE es una instalación de lucha contra incendios, prevista para una primera intervención en caso de incendio, y constituida por los siguientes elementos (véase la Figura 15.5): — — — — — —

Boquilla. Lanza. Manguera. Racor. Válvula. Manómetro.

Figura 15.5. Boca de incendio equipada (BIE).


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Todos estos elementos habrán de encontrarse debidamente acoplad os entre sí, conectados permanentemente a una red de abastecimiento de agua, siempre en carga, que cumpla las condiciones especif icadas en los re glamentos 52 y 53, así como en las Normas UNE 23.402 y 23.403 y UNE-EN-671.

15.11.2. Columna seca Se trata de una red de tuberías para DCI, situada en el interior de los edificios, a la que los bomberos (uso exclusivo) pueden inyectar agua (desde el exterior del edificio) y conectar (en el interior) mangueras y monitores (espuma). Véase reglamentos 52 y 53.

15.11.3. Columna hidrante exterior (CHE) Una CHE (véase la Figura 15.6) es un dispositivo de lucha contra incendios constituido esencialmente por un conjunto de válvulas, cuerpo de columna y racores, cuya finalidad es el suministro de agua a mangueras o a monitores directamente acoplados a él, o bien a tanques o bombas de los servicios de extinción, y que se encuentra situado en el e xterior de los edif icios. Se encuentran reglamentados en 52 y 53. Véase la Regla Técnica de CEPREVEN RT2-CHE 61. — CHE seca. No presurizada con agua: se acciona a distancia; se d rena después de usar. Norma UNE-23.405 53 y 54. — CHE húmeda. Presurizada constantemente con agua; Norma UNE 23.406 53 y 54. — CHE bajo nivel del suelo (arqueta): Norma UNE-23.407 53 y 54. La Figura 15.7 muestra una caseta típica para alber gar la columna hidrante exterior (CHE). Cabe comentar aquí que las mangueras, también normalizadas, se conectan a lanzas que pueden aplicar el agua de dos maneras: — Chorro: para extinguir y/o enfriar. — Pulverización: para prote ger el a vance de las personas, que atac an el fuego y/o enfrían mediante otras mangueras con lanza en chorro.


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Figura 15.6. Columna hidrante exterior (CHE).

Figura 15.7. Caseta de mangueras de cinco caras para su instalación sobre una columna hidrante exterior (CHE). Estas casetas suelen ser metálicas 29.


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15.11.4. Monitores fijos o cañones Se trata de dispensadores de agua (o espuma) para DCI. Son lanz as montadas sobre una estructura de soporte y conectadas permanentemente a la red para DCI (véanse las Figuras 15.8 y 15.9). Éstos pueden ser: — No orientables: están dirigidos permanentemente hacia la zona a proteger. — Orientables: pueden dirigirse a voluntad • Automáticamente. • De forma manual. El diseño se suele hacer se gún características dadas por el f abricante. No hay normas al respecto.

Figura 15.8. Monitor fijo.


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Figura 15.9. Cuatro instalaciones típicas de lanzas monitoras 29.

15.11.5. Cortinas de agua Mediante tubos ranurados o boquillas con forma de ranura. Sirven para proteger, aislando de la radiación, edificios o aparatos muy sensibl es. Las Figuras 15.10 91 y 15.11 92 son dos ejemplos de boquillas destinadas a prote ger mediante cortinas de agua.

15.11.6. Rociado Mediante boquillas rociadoras. Sinónimos: chorro laminar, sprinkler, gota gruesa, «pulverización gruesa», «diluvio».


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Figura 15.10. Boquilla para aplicación de agua en cortina 91.

Los sistemas de rociado se caracterizan, con respecto de los de pulverización, por las siguientes características: • • • • •

Amplia distribución de los tamaños de gotas. Proyección en forma de semiesfera o paraguas desde la boquilla. Tamaños de gotas mayores. Menor velocidad de las gotas proyectadas por el rociador. Presión menor (mín. 0,5 bar) de impulso al agua. a) Tamaño de gotas característico: (orientativo).

medio del interv alo >800 micra s


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Figura 15.11. Boquilla para protección de ventanas y su aplicación 92.

b) Idoneidad: fuegos tipos A (sólidos). c) Aplicación más frecuente: interior de edificios y almacenes ce rrados. d) Problemas: deterioro por mojadura (cortocircuitos y daños en s istemas eléctricos), obstrucción y/o corrosión de boquillas (necesid ad de filtros). e) Presiones residuales características: 0,3 = 4,0 kg/cm2 (bar) (según método). f) Densidad de aplicación: valores mínimos, según reglamentos, normas y guías de diseño aplicables a distintos riesgos prote gidos. Promedio bajo cuatro rociadores situados (en cuadro, rectángulo u otro paralelogramo) en la zona más desfavorable. g) Caudales de aplicación: • Requerido sobre la zona protegida: Q=d×n×a siendo: Q = caudal requerido (l/min). d = densidad de aplicación (l/min m2).

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a = área cubierta por un rociador (m 2): característica, según normas, para distintos tipos (tamaños) de rociadores. n = número de rociadores dispuestos sobre la zona protegida. • Individual del rociador: q

K P

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donde: q = caudal (l/min). K = constante hidráulica del rociador (se gún modelos y tamaños). P = presión residual antes del rociador (bar). h) Separación entre rociadores: valores mínimos y máximos especif icados (n) sobre la zona protegida. i) Regulaciones aplicables: reglamentos 52, 53, 55, 56, Normas UNE 23.590 a 23.597, regla técnica CEPREVEN RT1-ROC. j) Sistemas de tuberías/rociadores (Figura 15.12): • Tubería húmeda: siempre con presión de agua y rociadores cerrados (disparo automático) 75% de los instalados. Atención a las heladas. • Tubería seca: tubería con aire o nitrógeno a presión y rociadores cerrados. La disminución en la presión del gas, al dispararse los rociadores, abre la válvula del agua. • Acción previa: sistemas de tubería seca cuya válvula general es accionada por detectores aparte o manualmente. Rociadores cerrado s. • Diluvio: como el de acción pre via pero con todos los rociadores abiertos siempre. k) Tipos de rociadores: • Abiertos: boquilla abierta. • Cerrados: boquilla cerrada para disparo automático. i) Accionamiento automático (disparo) de rociadores cerrados: • Mediante fusible: un fusible metálico libera una palanca que abre el detector mediante un resorte. Temperaturas de disparo (68-227 ° C) según código normalizado de colores (Figura 15.13). • Mediante ampolla: una ampolla de vidrio especial, que contiene un líquido que (al evaporarse), la revienta liberando un tapón. Las temperaturas de disparo varían en el intervalo 57-260 °C, según un código de colores normalizado (véase la Figura 15.14).


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Figura 15.12. Esquema de componentes de un sistema de rociadores para agua 49.

15.11.7. Pulverización El sistema está basado en el empleo de boquillas pulverizadoras. Los sistemas de pulv erización se caracterizan, con respecto a lo s de rociado, por las siguientes características:


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Figura 15.13. Rociador automático de fusible 49.

Figura 15.14. Rociador automático de ampolla 49.

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• Distribución de los tamaños de gotas más estrecha. • Proyección más dirigida, en forma de cono con ángulo más o meno s estrecho. • Tamaños de gotas menores. • Mayor velocidad de las gotas proyectadas por el pulverizador. • Presión mayor (mínimas de 1,4 bar en los sistemas de v elocidad media y de 3,5 bar en los de velocidad alta). a) Tamaño de gotas característico: valor medio del interv alo < 80 0 micras (orientativo). b) Idoneidad: fuegos tipos A, B (tinfl ≥ 38 °C), E (no alto voltaje). c) Aplicaciones más frecuentes: según tipos (véase k): • VM: B líquidos ligeros (tinfl ≥ 38 °C). • VA: B líquidos; E (no alto voltaje). Enfriamiento de equipos y zonas adyacentes al fuego: A, B, C, (no alto voltaje). Espacios conf inados y abiertos. Dotado de un sistema aut omático adecuado para alarma y accionamiento es de actuación muy rápida. d) Problemas: deterioro por mojadura (menor que rociado); cortoci rcuito y daños a sistemas eléctricos de alto v oltaje (en la norma UNE-34.501 53, 54 se indican separaciones mínimas entre equipo eléctrico de este tipo y el de rociado); obstrucción y corrosión de boquillas (necesidad de filtros). e) Presiones características: • En espera: > 12 kg/cm2. • Residual: ≥ 1,5 kg/cm2. f) Densidad de aplicación: valores mínimos, según reglamento, normas y guías de diseño aplicables a los distintos riesgos protegidos. Valor típico para la e xtinción con la mayoría de comb ustibles sólidos o líquidos inflamables: 8 l/m2 min. No obstante véase normas y ensayos al respecto. Otros valores típicos: 20 l/min m 2 (fugas); 2 l/min m 2 (protección contra radiación). g) Caudales de aplicación: • Requerido sobre la zona protegida: A=n×a

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Q=d×n×a

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Siendo: Q= d= A= a= n=

caudal requerido (l/min) en la zona protegida. densidad de aplicación (l/min m2). área de la zona protegida. área cubierta por una boquilla (m 2); característica del tipo y tamaño de boquilla pulverizadora. número de boquillas dispuestas sobre la zona protegida.

Individual de la boquilla pulverizadora. q

K P

(42)

donde: q = caudal individual de la boquilla (l/min). K = constante hidráulica de la boquilla. P = presión residual aguas arriba de la boquilla pulverizadora. h) Separación entre boquillas: valores mínimos y máximos se gún gráficas y tablas de alcances (axial y radial) suministradas por los f abricantes. Determina el número de boquillas a disponer la zona protegida (n). i) Regulaciones aplicables: reglamentos; 52, 53, 55, 56 normas UNE 23.501 a 23.507; información en páginas VI-57 a VI-69 de la referencia 49 (incluye gráficas y tablas). P ara instalaciones de proceso: véase 15.13 y 18.3. j) Sistemas de tuberías/boquillas pulv erizadoras: semejante al in cluido en el párrafo j) del apartado 15.11.6 Rociado. k) Tipos de boquillas pulverizadoras: • Velocidad media (VM) (Figura 15.16). • Velocidad alta (VA) (HV) (Figura 15.15). Las boquillas pulverizadoras son de tipo abierto. l) Accionamiento automático (disparo) de boquillas pulverizadoras: no.

15.11.8. Nebulización 68 Mediante boquillas nebulizadoras. a) Tamaño de gotas característico: ≥ 99% a < 1.000 micras (1 mm) importante una distribución amplia de tamaños:

69

. Es


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Figura 15.15. Boquilla para agua pulverizada de velocidad alta (VA) 49.

Figura 15.16. Boquilla para agua pulverizada de velocidad media (VM) 49.


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Figura 15.17. Protección para depósitos licuados de petróleo por medio de agua pulverizada. Ésta mantiene los depósitos frescos en el caso de incendio; impide que el contenido líquido entre en ebullición y se evapore, e impide también que los depósitos colapsen a causa de la agresión directa de las llamas a altas temperaturas 29.

1) Grandes: penetran en la zona incendiada arrastrando las pequeñ as. 2) Medianas: rodean el fuego. 3) Pequeñas: enfrían gases de incendio y dif icultan la transmisió n de calor por radiación. Sistema «Microdrop»: 20-200 micras. Fue gos clase A: 400 - 1.000 micras; fuegos clase B: < 400 micras. Clasificación de nieblas según tamaños de gotas: Clase 1 2 3

Tamaños (micras) 100 - 200 200 - 400 400 - 1.000

b) Idoneidad: fuegos tipos A, B (tinfl ≥ 38 °C) y E. En espacios confinados. No tóxico. No conductor de electricidad. Sustituti vo de los g ases extintores. Absorbe gases tóxicos. c) Aplicaciones más frecuentes: sustitución de agua rociada, CO2 y gases extintores (halones) sin incon venientes de toxicidad o asf ixia: salas de máquinas y de ordenadores; espacios con electrónica y electrici dad


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(cuadros, transformadores, etc.), cocinas, buques, trenes subterráne os, sus túneles y accesos, hoteles, espacios domésticos, salas limpias, submarinos, etc. d) Problemas: deterioro por humectación (mínimo); obstrucción y c orrosión de boquillas (necesidad de filtros y agua de calidad elevada). e) Presiones características: • Baja: ≤ 12 kg/cm2. • Media: 12-33 kg/cm2. • Alta: > 33 kg/cm2. f) Densidad de aplicación: Valor típico para inundación total de recintos: 0,2 l/min.m3 g) Caudales de aplicación: Tiempo mínimo: 30 min. h) Separación entre boquillas: Altura máxima: 5 m. i) Regulaciones aplicables: Norma NFPA 750 69. Reglamentos 52, 53, 55 y 56. j) Sistemas de tuberías/boquillas nebulizadoras: dos tipos. • De una tubería (para el agua): parecido a los de rociado y pulv erización (párrafo j) del apartado «F-Rociado». Agua 100%. • De dos tuberías (una para el agua y otra para aire, ambos a pre sión, que facilite la neb ulización mediante mezcla de ambos fluidos e n las boquillas). Instalaciones complejas y caras. Es típico aire/agu a a partes iguales en peso. k) Tipos de boquillas pulverizadoras: • Según presiones: baja, media o alta (párrafo e). • Según fluidos empleados: agua, aire/agua (párrafo j). l) Accionamiento automático (disparo) de boquillas: similar a los gases extintores (párrafo 15.15.23.l).


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15.11.9. Un caso resuelto Se trata de diseñar un sistema automático para defensa contra i ncendios (DCI), mediante agua, en un almacén de 10 × 10 metros, donde se va a almacenar lo siguiente: • Cajas con documentos. • Sacos con granza de polipropileno. • Bidones con plastificante líquido (punto de inflamación de 52 °C). Sobre la base de sistemas con agua rociada o pulv erizada (debe elegirse cuál) cabe emplearse boquillas de entre las siguientes: Boquillas

Accionamiento

Densidad Presiones (bar) K aplicación d –0,5 (l.min .bar ) En espera Residuales (l.min–1.m–2) –1

Superficie protegida, a (m2)

Rociado abierto

Individual ampolla

12,25

9,0

1,5

12

4,5

Pulverización VM

A especificar

10,61

9,0

2,0

8

4,9

La acometida de agua se hará desde un depósito,para reserva, mediante una bomba situada al pie del mismo y a 15 m, en planta, del almacén, una tubería distribuidora y válvulas para alimentar las boquillas. Las tuberías serán de acero galvanizado y la diferencia de cotas entre la bomba y las boquillas se estima en unos 5 metros. Guía para diseño a) Pérdida de presión en la tubería de acero por la que circula agua: • Para estimar ∆P (kg/cm2.100 m tubería), puede suponerse una longitud equivalente de la conducción del doble de su longitud (L eq = 2 L). De esta manera tendremos en cuenta la pérdida de carga en los accesorios. • También puede suponerse que el v alor máximo económico para las pérdidas de carga en los sistemas de bombeo corresponden a 0,1kg/cm2/100 m tubería en las líneas de succión y de 0,6kg/cm2/100 m tubería en las líneas de descarga. b) La velocidad de circulación típica en conducciones de estas c aracterísticas debe seleccionarse atendiendo a un intervalo de 1,8-2,4 m/s. El valor seleccionado en una instalación para uso eventual. Nota: cuando el diámetro de la conducción seleccionada no cumpla cualquiera de las dos condiciones anteriores, deberá probarse co n el diámetro inmediatamente superior.


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c) La tubería comercial normalizada según la Norma ANSI B36.10, correspondiente al número de cate goría 40, atiende a las siguientes espec ificaciones: Tubería de acero para agua según ANSI B-36.10 nº de categoría 40 Diámetro nominal (in)

/2

1

/4

1

1 1/2

2

3

4

6

8

10

3

Diámetro externo (mm)

21,3

26,7

33,4

48,3

60,3

88,9

114,3

168,3

219,1

273,0

Espesor de pared (mm)

2,77

2,87

3,38

3,68

3,91

5,49

6,02

7,11

8,18

9,27

d) Elección del grupo motobomba. Debe considerarse la potencia (CV) en el eje de la bomba. Para ello pueden considerarse los rendimientos típicos del 64% para la bomba (ηB) y 95% para el motor eléctrico transmisor del par motor al eje (ηM). 'P(kg / cm 2 ).Q(m3 / h) 27K B

CV

e) Los tamaños normalizados para motores eléctricos pueden considerarse como se indica a continuación, según sus especificaciones comerciales: Potencia (CV)

/2

/4

1

3

1

1,5

2

3

4

7,5

10

12

14

f) Elección de tanques atmosféricos cilíndricos v erticales para almacenamiento de agua. La re gla general para minimizar su superf icie consiste en considerar que la altura y el diámetro del mismo son equi valentes. En esta situación, se alimentará el tanque desde la red, mediante una válvula LC con bo ya sobre el ni vel máximo, cuyo funcionamiento r equiere una altura libre de 25 cm. Resultados del diseño. Deben contener la siguiente información: a) b)

c) d)

Tipo, número y disposición espacial de las boquillas, acompañada de un croquis. Disposición de la tubería para acometida: conducción distribuidora y ramales. Cabe disponer de boquillas en el distribuidor si ello conviene por su número y disposición que, en cualquier caso, debe ser simétrica para igualar los caudales y la pérdida de carga. Caudales. Debe indicarse el caudal unitario por boquilla, los caudales en los ramales y el caudal global de la instalación. Presiones. Deben incluirse las pérdidas de carga en los tramos de conducción y el perfil de presiones desde la boquilla más alejada del dis-


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e)

f) g) h) i) j)

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tribuidor hasta el depósito de almacenamiento. Cuando la bomba se encuentra a pie de depósito, se puede despreciar la pérdida de carga en la conducción de succión (muy corta), siempre y cuando se emplee un diámetro nominal inmediatamente superior al seleccionado para l a conducción de descar ga. Deberá considerarse para estos cálculos que el depósito de almacenamiento de agua se encuentra casi vacío. Diámetros normalizados de las conducciones. Se seleccionarán sin considerar los efectos de las reducciones en las mismas debidas a disminuciones de caudal. Es decir , se tendrá en cuenta un diámetro para cada caudal máximo previsto en la instalación. La tubería de admisión a la bomba deberá tener un diámetro nominal superior a la tuber ía de descarga, que habrá de determinarse. Potencias de la bomba y del motor eléctrico, según las necesid ades y sus rendimientos. La bomba se habrá ele gido teniendo en cuenta el caudal y pérd ida de presión en funcionamiento. Es necesario considerar cómo se cons igue presurizar el sistema hasta la presión de espera. Dimensiones del tanque para una reserva de agua que sea suficiente para que el sistema esté operativo durante un periodo no inferior a 30 minutos. Habrán de estimarse su capacidad, diámetro y altura. Dispositivo para disparar automáticamente el sistema en caso de incendio: deberá definirse. Condiciones relativas a las fuentes de ener gía para el accion amiento del sistema de bombeo. Cabe reseñar la especif icación de una alternativa adecuada. Lo mismo sucede para el accionamiento automático de disparo del sistema de defensa contra incendios DCI.

Solución Teniendo en cuenta todo lo anteriormente expuesto, procedamos a dar solución al caso objeto de estudio, teniendo en cuenta que el ingeni ero que aborda el diseño está familiarizado con los conceptos de mecánica de f luidos, cálculo de conducciones y bombeos y distrib ución de líneas de tubería. En cualquier caso, deberá disponer de catálogos con especif icaciones, ábacos de selección de bombeos, conducciones y accidentes, y correlaciones para estim ación de pérdidas de carga. Los programas informáticos para diseño moder no incluyen todo tipo de información y , además, son capaces de realizar los c álculos con una optimización tanto técnica como económica. a)

Tipo, número y disposición de las boquillas. Teniendo en cuenta los productos a almacenar, resulta conveniente disponer de DCI para incendios de tipos A (sólidos) y B (líquidos inflamables, cuya temperatura de inflamación es superior a 38 °C). D el


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desarrollo de este capítulo se desprende que el sistema de roci ado no cubre los incendios de tipo B, por lo que la elección resulta trivial: Boquillas para pulverización VM (velocidad media) El enunciado del caso (datos ofrecidos por el f abricante) indic a que, para el tipo de boquillas seleccionado, la superficie protegida es de a = 4,9 m 2 en círculo. A partir de este dato se puede establecer el número de boquillas (ecuación 40), n = 100 m 2 / 4,9 = 20,5 boquillas. Dado que el recinto es de planta cuadrada (10 × 10 m), elegimos un v alor con raíz cuadrada entera, superior al obtenido . Es decir: n = 5 × 5 = 25 boquillas. a’ = 100 m2 / 25 = 4 m2 por boquilla (inferior al valor 4,9). Nota: a efectos de cálculo conviene tomar el valor de (a = 4,9), en lugar de (a’ = 4), lo que g arantiza un f actor de se guridad para el mejor funcionamiento de las boquillas. La disposición de las boquillas, sobre el techo, se realizará en cuadro, según se indica en el croquis adjunto. La disposición será de 5 filas por 5 columnas. Se dispondrán 5 boquillas sobre el distrib uidor principal, que sirve como eje de simetría para los cinco ramales propuestos.


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b)

c)

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Para garantizar la distrib ución homogénea de presiones y caud ales, se dispone una conducción distribuidora central, sobre la que van situadas cinco boquillas, y 5 × 2 ramales laterales, tal como indica el croquis. Se acomete con una conducción general v ertical situada en uno de los límites de la na ve. Dicha conducción v ertical se une a otro tramo que entronca con la descar ga del sistema de bombeo, y desde la admisión de éste, otro tramo al depósito de agua (véase croquis adjunto). Para estimar los caudales partimos de la densidad de aplicación especificada por el f abricante en el enunciado del caso, según la tabla de 8 litros/m 2.min, y obtenemos el caudal general de manera sencilla: QG = d.n.a = 980 l/min = 59 m3/h. Este caudal (Q G) se aplica a todas las conducciones de la instalación, con la e xcepción de los ramales laterales. Como puede comprobar se, estamos en un nivel de aplicación de 9,8 l/min.m2. Los caudales indi viduales en las boquillas corresponden (di vidiendo por el número de boquillas) a un v alor de 39,2 l/min. Dicho v alor es aplicable al cálculo de presión residual aguas arriba de la boq uilla según la ecuación (42). Los caudales en los ramales se calculan fácilmente, sabiendo que cada ramal contiene 2 boquillas: QR = 2 × 39,2 = 78,4 l/min = 4,70 m3/h

d)

Presiones y distribución del perfil de presiones. Se trata de garantizar que en la entrada a las boquillas se dis ponga de la presión especificada por el f abricante de las mismas (2,0 ba r), con el fin de ase gurar una b uena pulverización durante su operación . El perfil de presiones se establece partiendo de que la presión en las boquillas situadas en el extremo de los ramales sea de 2 bares ma nométricos (PA = 2 bar man): — La caída de presión en la descarga de la bomba: ∆P = 0,60 (kg/cm2. 100 m tubería) = 6.10-3 (kg/cm2.1 m tubería). — Velocidad de circulación máxima: vmáx = 2,4 m/s. — Aplicando la ecuación de Chen, Manning o Darcy-Weissbach y el ábaco de Moody para el f actor de fricción, se obtiene una pérdid a de carga en los ramales correspondiente a un v alor de ∆PR = 3,9 .10-3 kg/cm2.1 m tubería, para diámetro de tubo D = 1/2 pulgada y Re = 105.570.


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— La caída de presión global ∆PG = 3,7.10 -3 kg/cm2.1 m tubería (obtenido de manera análoga para un valor de Re = 204.071). — El perfil de presiones queda definido de la siguiente manera: a. Presión exterior: 0 kg/cm2 man. b. Presión en el extremo de los ramales: 2 kg/cm2 man en las boquillas más alejadas de la bomba. c. Presión en el extremo del tubo distribuidor principal: 2,0 + 5 × 2 × 3,9.10-3 = 2,0 + 0,039 = 2,039 kg/cm2 man. d. Presión a la entrada del tubo distribuidor principal: 2,039 + 10 × 2 × 3,7.10-3 = 2,039 + 0,074 = 2,113 kg/cm2 man. e. Presión a la entrada del tubo vertical: 2,113 + 0,50 5 + 5 × 2 × 3,7.10-3 = 2,650 kg/cm2 man. f. Presión en la descarga de la bomba: 2,65 + 15 × 2 × 3,7.10-3 = 2,706 kg/cm2 man. g. Presión en el tanque vacío = 0 kg/cm2 man. (tubería de 6 pulgadas en la succión de la bomba). h. Pérdida de presión en la bomba: 2,706 – 0 = 2,706 kg/cm2 man. e)

Diámetros normalizados para las conducciones: — Conducción general del sistema y conducción distribuidora: D = 4 pulgadas (n.º categoría 40). — Conducciones de los ramales: D = 1/2 pulgada (nº categoría 40). — Conducción de succión a la bomba: D = 6 pulgadas (diámetro nominal inmediatamente superior disponible al de la conducción de descarga de la bomba).

f)

Potencia de la bomba (en el motor): • CV = ∆P . QG /27.η = (2,706) (59) / (27) (0,64) (0,95) = 9,73 CV • Motor seleccionado: 10 CV.

g)

h)

Presurización (hasta la válvula para el disparo del sistema) a la presión de espera (90 kg/cm 2 según la especificación del enunciado del caso). Esto se consigue mediante una bomba presurizada de muy bajo caudal (bomba «jockey»). Tanque alimentador con reserv a de agua para unos 30 minutos d e tiempo: • • • •

Volumen: V = QG . 0,5 h = (59) (0,5) = 29,5 → 30 m3. Dimensiones del depósito: D = H; V = 0,785.D3. Diámetro del depósito: D = 3,3 m. Altura del depósito: H = 3,3 + 0,25 = 3,55 m.


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i)

j)

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Dispositivo para el accionamiento automático de este sistema para DCI. El apartado para pulv erización indica que las boquillas re spectivas no son de accionamiento automático; por ello se debe dispon er de una red de detectores en la parte superior de la nave, de modo que ante la iniciación de un posible incendio, dispare la válvula automát icamente sobre la tubería general con el f in de abrir el paso al a gua del sistema DCI. Consideraciones sobre fuentes de ener gía para los detectores y el accionamiento de las bombas. No disponiendo de suministro eléctri co doble garantizado, se opta por lo siguiente: • Detectores: batería eléctrica car gable para 180 minutos (véase Tabla 19.1). • Agua para DCI: dos bombas GD + GE para el 100% del caudal QG y para el 100% de la pérdida de carga en la bomba ∆PB.

15.12. EXTINCIÓN Y PROTECCIÓN MEDIANTE ESPUMAS Los sistemas de espuma pretenden conferir al agua, como agente para extinción y protección, mejores propiedades de humectación (tensión superficial baja) así como de compacidad (resistencia a la dispersión) y de poder sellante (aislamiento con respecto al aire). Estos dos últimos efectos se consiguen aumentando la viscosidad. Como resultado de todo ello se consiguen unos medios para la extinción (las espumas y similares) que operan predominantemente por sofocación; también, en menor medida por refrigeración y estorbando la formación de vapores inflamables a partir de los productos incendiados. Es evidente que para actuar correctamente la capa de espuma y , en su caso, la película acuosa que veremos después, deben cubrir completamente la superficie a extinguir o proteger. Citas de documentación consultada: 29, 49, 70, 71 y Normas UNE que se mencionan después. Los reglamentos de referencia son los recogidos en las citas 52, 53 55 , y 56.

15.12.1. Tipos de espumógenos y de espumas Según la forma de origen de la espuma se distinguen dos grupos de productos espumantes o espumógenos: A) Químicos: reacción entre una disolución acuosa de sulfato alumínico (ácida) y otra de bicarbonato sódico (alcalina) (que contienen, además, estabilizadores proteínicos de la espuma). Espumante mediante el CO 2 que se origina de la reacción. Están anticuados y no nos ocuparemos de ellos.


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B) Físicos o «mecánicos»: originan la espuma mediante mezcla con agua y aire como se verá luego. Son los que vamos a tratar. Según su naturaleza química y propiedades, se distinguen los tip os que se indican a continuación, junto con la concentración en agua en que se emplean: a) Proteínicos (P): (3-8%; valor típico: 6%). Disoluciones acuosas de polímeros proteínicos naturales, obtenidos por hidrólisis y transformación de proteínas sólidas naturales (pezuñas, sangre, cuernos, etc.), junto con sales metálicas disueltas y disolventes orgánicos. Funcionan con agua dulce o salada. Los hay especiales para bajas temperaturas (hasta –28 ,7 °C). Hediondos. Se conservan mal. b) Fluoproteínicos (FP) (FFFP film forming fluor protein si tienen agentes formadores de película) (3-8%; v alor típico: 6%). Ídem anteriores m ás agentes fluorados activos para que la espuma no se adhiera y «corra» so bre líquidos combustibles. Pueden incluir, además, agentes formadores de película (sobre el material incendiado o protegido) añadiéndose el efecto de ésta a la sofocación o aislamiento que produce la espuma. Especial para derivados del petróleo e hidrocarburos no miscibles con el agua en depósitos profundos. Funcionan con agua dulce o salada. Temperatura de empleo: –6,7 hasta +49 °C. c) Derivados sintéticos tensioactivos de hidrocarburos (ED o DF detergent foam) (valor típico: 17%). Espuma menos estable (duradera) (requiere n aplicación rápida después de la generación) que otras e incompa tibles con otras. Mejor para fuegos tipo A. d) Formadores de película acuosa (AFFF aqueous film forming foam ) (18%; valores típicos: 1, 3, 6%). Ídem anterior más agentes fluorado s formadores de película acuosa. Añaden esta propiedad aislante (pel ícula acuosa de varias micras de espesor) a la de la espuma. Larga vida útil del espumógeno concentrado. Compatibles con polv os e xtintores. Idón eos para fuegos de tipos A y B (líquidos no miscibles con el agua) . Espuma compatible con otras aunque no deban mezclarse los concentrados. e) Para líquidos polares (miscibles con el agua) «antialcohol» (se puede añadir una A al final de las siglas) (iguales % que para los básicos de partida). Las espumas procedentes de los espumógenos vistos hasta ahora s e destruyen en presencia de líquidos polares (a extinguir o proteger): alcoholes, cetonas, disolventes de lacas y esmaltes, algunos éteres, ésteres, acrilonitrilo, anhidrídos orgánicos, aminas, etc., incluso presentes mezcla dos en pequeñas cantidades. Para resolver el problema se ha recurrido a añadir, a los tipos anteriores, sustancias que evitan la incompatibilidad citada: 1) P-A; FP-A y FFFP-A. Aditivos: polisacáridos o pasta amoniacal de metales pesados. Aplicación suave e inmediata después de la generación. Los FFFP-A son polivalentes para fuegos de los tipos A y B sin limitaciones.


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2) DF-A: tiene poco sentido. 3) AFFF-A: Aditivos: polisacáridos. Mismas características que los AFFF más la de poli valencia para toda clase de fue gos A y B. Co ncentrado, espuma y película duraderos. Los espumógenos para líquidos polares pueden usarse entre 2 y 49 °C. Las espumas se clasifican según la densidad de espumación o e xpansión. Éstas vienen dadas por el coeficiente espumación: CE =

Volumen de espuma Volumen de disolución espumante

Los tipos de espuma son de: — Baja expansión (BE): CE < 30. — Media expansión (ME): CE: 30 a 250. — Alta expansión (AE): CE > 250.

15.12.2. Características y especificaciones de los espumógenos y de las espumas Vistas las comparaciones y formas de actuar , es fácil comprender que las características y especificaciones de espumógenos y espumas sean delicadas y estrictas en orden a conse guir que los efectos (e xtintores y pr otectores) sean eficaces. Son 71: A) De los espumógenos: a) b) c) d) e) f) g) h)

Peso específico. Viscosidad. Temperaturas límites de uso. Estabilidad con el tiempo. Duración en almacenamiento. Porcentaje de mezcla (dosificación). Propiedades ambientales y toxicológicas. pH y corrosividad.

B) De las espumas: a) Tensión superficial. b) Tensión interfacial. c) Coeficiente de expansión.


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d) Tiempo de drenaje del 25%: el que tarde en romperse espuma suf iciente para liberar un 25% del agua contenida en ésa. e) Formación de película y poder sellante. f) Comportamiento ante el fuego y reencendido del mismo. Estas variables, los ensayos para obtener sus valores y los valores especificados para las mismas, están normalizadas, por ejemplo, en Normas UNE 23.521; 23.526; 23.603; 23.604; 23.607; 23.635.

15.12.3. Elección del tipo de espumógeno Para fue gos de tipo A son idóneos prácticamente todos los espum ógenos haciéndose la elección por motivos económicos. Para fuegos de tipo B la elección debe hacerse en función de las características del líquido objeto de e xtinción y protección: temperatura de inf lamación (EC) y

Figura 15.18. Elección de espumógeno para líquidos polares 71.


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miscibilidad con el agua (%). La gráfica de la Figura 15.18 y la Tabla 15.14 71 sirven al efecto. Tabla 15.14. Elección de espumógeno y densidad de aplicación (intervalo orientativo) de espumógenos para líquidos polares 71. Zonas (Figura 15.18) 1y2

Espumógenos idóneos

Flujo de aplicación, Φ (l/min.m2)

Cualquiera

2-5

3

No polivalentes (Φ mayor) o polivalente (Φ menor); esto último más eficaz y económico

4-10

4

FFFP-A o AFFF-A

5-15

15.12.4. Preparación de la espuma Las espumas se consiguen mediante dos mezclados consecutivos: a) Dosificación. Agua más un agente espumante denominado espumógeno («proporcionación» o «proporcionamiento») en proporciones adecu adas. La mezcla se denomina espumante. b) Espumación. La mezcla anterior (espumante) más aire para generar («generación») la espuma, también en proporciones adecuadas que dan lugar a tres tipos de espuma, vistos en 15.12.1: BE, ME y AE. Una vez formada la espuma se procede a su aplicación. La Figura 15.19 resume estas tres etapas. A) Dosificación: a) En línea (por efecto Venturi) Estos dosificadores pueden ser fijos o móviles y son adecuados para: tanques para el almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles; cargaderos de camiones cisterna y b uques-tanques; cubetos alrededor de tanques y de equipos de proceso. Requieren presión d el agua superior a 8 kg/cm2 (véase la Figura 15.20). b) A presión equilibrada El agua y el espumógeno se inyectan a la misma presión en el dosificador. El espumógeno puede ser presurizado mediante bomba dosificadora o mediante un depósito con diafragma impulsado («e xprimido») por presión de agua.


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Disolución espumante

Figura 15.19. Diagrama simplificado de flujos para la generación de espuma con aire 29.

espumógeno

Figura 15.20. Dosificador (en línea) por inducción Venturi. Posteriormente se sitúa la cámara para espumación 29.


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Figura 15.21. Sección longitudinal de un aparato para dosificación y espumación 29.

Figura 15.22. Esquema de un generador de espuma de alta expansión con aspiración para la disolución espumante 29.


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Figura 15.23. Generador de espuma de alta expansión con ventilador para impulsar la espuma 29.

B) Espumación Generalmente vuelve a emplearse el efecto Venturi para succionar aire dentro de la cámara de espumación y conseguir la agitación que se necesita para generar la espuma (véanse las Figuras 15.21, 15.22, 15.23 y 15.24). En algunos casos se añade un ventilador para expulsar la espuma de la cámara citada.

15.12.5. Aplicación a) Características: Según naturaleza y aplicaciones (véase 15.12.1): • No polivalentes: P, FP, FFFP, DF, AFFF. • Polivalentes: P-A, FP-A, FFFP-A, AFFF-A.


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Figura 15.24. Generador de espuma física para la instalación en la parte alta de los depósitos de almacenamiento 29.

Según densidad o flujo de espumación (véase 15.12.1): • BE, ME, AE. b) Idoneidad (véase 15.12.3): • DF: mejor para fuegos tipo A (sólidos). • Resto de no poli valentes: fuegos de tipo A; fuegos de tipo B e xcepto con líquidos polares. • Polivalentes: toda clase de fuegos A y B.


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Criterio de coste: cuantas más letras, más caros en general. Criterio de duración en almacén: mayor hacia la derecha de las listas dadas en a). c) Aplicaciones más frecuentes (según idoneidad (b) anterior): BE: sólidos (papel, algodón, fibras, etc.); tanques que almacenan l íquidos inflamables y/o comb ustibles así como sus cubetos circundan tes; equipo de proceso y bandejas contenedoras; car gaderos terrestres y marítimos; balsas separadoras por decantación. ME: cubetos y bandejas. AE: masas de espuma húmeda para lugares inaccesibles (túneles, galerías de acceso y de servicios, etc.); inundación total de espacios cerrados (sótanos, naves o casetas) desplazando v apores, calor y humos, en combinación con agua rociada (espacios conf inados). Generalmente espum ógeno de tipo DF al 2% aproximadamente. d) Problemas: las espumas ensucian y mojan; no aptas para presenc ia de electricidad abierta; elección, diseño y condiciones delicadas p ara conseguir eficacia en las acciones de extinción y protección. La duración en almacén (en tanque listo para aplicación y en bidones de reserva) obliga a controles de calidad periódicos (sobre todo en los tipos más baratos y menos duraderos). AE: impiden visibilidad y respiración en el seno de la espuma. e) Presiones características: • BE proporcionadores Venturi: > 8 kg/cm2 en agua. f) Densidad de aplicación: valores mínimos se gún reglamento, normas y guías de diseño aplicables a los riesgos protegidos. Para instalaciones de proceso véase 18.3. Con carácter orientati vo cabe considerar los v alores consignados en la tabla del apartado 15.12.3. g) Caudales de aplicación y cantidades a disponer: • Caudales de espuma (agua más espumógeno): Q=A.d

(43)

• Caudal de espumógeno: q=

A. d .c 100

(44)


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• Cantidad de espumógeno a disponer (por cada aplicación): E=

A. d .c .t 100

(45)

Siendo: A = área a proteger (m2). Q = caudal de espuma (l/min). d = densidad de aplicación (l/min m2) *. q = caudal de espumógeno (l/min). c = concentración de espumógeno (%). E = cantidad de espumógeno a disponer (l) por cada aplicación. t = tiempo de aplicación *. * = según reglamentos, normas, guías de diseño o 18.3. La cantidad total a disponer será la suma de los v alores de E para todas las aplicaciones atendidas por el sistema. Los re glamentos suelen determinar que se disponga una cantidad de reserva igual a la E requerida para el mayor riesgo simple de la planta y que tal reserva pueda reponerse, si se consume o estropea, en menos de 24 horas. h) Número o separación de v ertederos: los reglamentos, normas y gu ías de diseño especifican esta v ariable en términos del área prote gida por cada vertedero (por ejemplo: 9 m2/vertedero para cargaderos terrestres); del número de vertederos en función del perímetro o diámetro del área protegida (por ejemplo, 1 v ertedero para un cubeto ormación en páginas VI-70 a VI.88 de las referencias 49 y 71. Para instalaciones de proceso: véase18.3. Para AFFF (varias cuyo tanque mayor sea de diámetro inferior a 20 m, 2 si el tanque mayor es de diámetro entre 20 y 36 m, etc.); o de la d istancia máxima entre vertederos (por ejemplo, 12 m entre vertederos para un tanque de techo flotante con pantalla para espuma de 30 cm de altura) 55. i) Regulaciones aplicables: reglamentos 52, 53, 55, 56; Normas UNE 23.521 a 23.526, 23.603 a 23.607 y 23.635. Información en páginas VI-70 a VI88 de las referencias 49 y 71. Para instalaciones de proceso, véase 18.3. Para AFFF (varias especificaciones), véase 131. j) Sistemas para almacenamiento, dosificación, generación y v ertido: son variados y de diseño delicado para conse guir ef icacia. Constan de los elementos siguientes: • Depósito para almacenar el espumógeno: normal o de diafragma elástico. Atención a la interacción química entre el espumógeno y lapared interior del depósito (corrosión, degradación del espumógeno). Véase 49. • Dosificador o proporcionador: véase 15.12.4.A y 49. • Generador o espumador: véase 15.12.B.


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Figura 15.25. Lanza monitora (cañón) portátil (sobre remolque) de espuma 29.

• Vertedero/s: en los tanques puede hacerse el vertido arriba (siempre en los de techo flotante) o por inyección desde abajo (la espuma sube para flotar siempre que el líquido contenido en el tanque no la dañe o sea muy viscoso). En los cubetos se vierte desde el o los bordes del mismo. Como puede observ arse en la Figura 15.25, además de los sistemas fijos, existen equipos móviles para la aplicación de espuma: portátiles, manuales, con ruedas, sobre remolque o sobre camión.

15.13. FUENTES DE SUMINISTRO Y BOMBEO DE AGUA Una vez que se hayan diseñado los medios para defensa y protección contra incendios (mediante agua, según 15.11, y mediante espuma, según 15.12) se pueden establecer las necesidades totales de agua para estos fines.

Parámetros funcionales Se marcan con asterisco * los que vienen dados en re glamentos, normas y guías de diseño:


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a) Caudal *: la suma de los caudales requeridos por todos los sistemas que consuman agua simultáneamente en el sector de mayor demanda. Se considera un solo incendio mayor que afecta a dicho sector . Ent re los sistemas operantes están los de extinción y los de protección (a equipo y zonas adyacentes) mediante agua y espuma. b) Presión *: la del sistema instalado en la planta que la requiera mayor . (¡Atención!: la presión de un sistema en situación de espera (ce rrado sin circulación) debe establecerse mediante cálculos hidráulicos a partir de lo que se denomina presión residual *, que es la que hay (en el punto más desfavorable desde el punto de vista hidráulico) antes del medi o (boquilla, lanza, cañón, dosificador de espuma, etc.) de aplicación y con el sistema en situación de flujo. En la mayoría de los casos es esta presión residual la que viene dada en los reglamentos, normas y guías de diseño. La presión de espera es mayor que la residual. Atención a la simul taneidad. c) Fuentes de ener gía para bombeo *: eléctrica (una o v arias acometidas eléctricas independientes con suministro garantizado o no) y/o diesel. Es frecuente: • • • •

Número de equipos impulsores (100% caudal/100% presión): 2. Número de equipos mantenedores de presión: 1 (bomba «jockey»). Grupo diésel: GD. Grupo eléctrico: GE.

Con abastecimiento eléctrico doble* garantizado: • GD + GE: 100% caudal/100% presión (cada uno). • 2 GE: 100% caudal/100% presión (cada uno). • GD + GE: 50% caudal/100% presión (cada uno). Nota: dos compañías independientes con dos acometidas independientes o una compañía más un grupo electrógeno diésel. En ambos casos co nviene disponer de conmutación y arranque del grupo diésel, en su caso, automáticos, ante caída de tensión en la otra fuente de abastecimiento.

*

Con abastecimiento eléctrico doble no garantizado: • GD + GE: 100% caudal/100% presión (cada uno). • 2 GD: 100% caudal/100% presión (cada uno). • 3 GD: 50% caudal/100% presión (cada uno). Un grupo electrógeno, con motor diésel de arranque automático y conexión eléctrica también automática, se considera como abastecimie nto eléctrico garantizado.


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d) Presurización y arr anque de las bombas *: se suele establecer el requerimiento de que la red para DCI se encuentre presurizada permanen temente, mediante una bomba menor al efecto (equipo mantenedor de la pre sión en la tabla anterior o bomba «jock ey»). Uno o v arios presostatos e n cascada con consignas de presión decrecientes arrancarán (ante las caídas de presión originadas por los sistemas DCI al abrirse) las bombas consecut ivamente. e) Capacidad: suficiente para la suma de todos los sistemas para DCI que se empleen, de forma simultánea o consecuti va, en el sector (de ince ndio mayor único) de mayor demanda operando durante unos tiempos de aplicación * que se especif iquen en reglamentos, normas o guías de diseño. Fuentes de capacidad de agua pueden ser: • Inagotables: mar, lagos, ríos con caudal suficiente, etc. • Limitadas: pozos, albercas, depósitos. La capacidad, a efectos de DCI, debe considerarse aparte de otras necesidades de proceso (enfriamiento, etc.). La Tabla 15.15 es un ejemplo de los requerimientos reglamentarios. Cuando hay peligro de explosión con efecto BLEVE (véase apartado 2.2) se recomienda la refrigeración de los recipientes implicados con las densidades de aplicación de agua que se indican a continuación: • Rociado: 4 a > 10 l/min m2. • Pulverización: 4-20 l/min m2. Además de las necesidades para monitores de agua y sistemas por extinción por espuma. Nota:

— 1 US gal/min pie2 = 40,7 l/min m2. — 1 m3/h m2 = 16,7 l/min m2.

f) Calidad del a gua: sin contaminantes que afecten a la formación de las espumas ni suciedad que pueda obstruir los medios de aplicación (boquillas, etc.). g) NPSH bombas: es la carga de presión neta positiva en la succión. Su valor disponible, en el circuito de succión es: NPSHdisponible = Pat – Pv – Hasp – ∆Pasp

(46)

donde: Pat = Pv = Hasp =

presión atmosférica. presión de vapor de líquido bombeado. altura geométrica del punto de aspiración con respecto al eje del rodete de la bomba.

Máximo caudal de agua necesaria para producir espuma en el tanque supuesto incendiado y/o su cubeto.

Es necesario solamente para los posibles sistemas de espuma destinados a proteger instalaciones adyacentes.

Para espuma


Notas: 1. Para la refrigeración de los recipientes próximos al incendi ado que tengan un aislamiento térmico, con una conductancia mínima de 83,64 MJ/h m2 °K (20 kcal/h m 2 °C) y resistentes al fuego y al chorro de agua, se usará la mitad del caudal de agua establecido en el cuadro. 2. Se considera como superficie total a refrigerar: la superficie total, para los recipientes cilíndricos de eje horizontal y pa ra los esféricos, o la superficie lateral, para los restantes recipientes. 3. Se añadirá el caudal necesario para la protección de las ins talaciones adyacentes cuando proceda.

b) Los situados a menos de 15 m de las paredes del supuesto incendiado o de 1,5 veces su radio.

Caudales por m 2 de 1/4 de la superficie de los recipientes. (Nota 2). 0,18 m3/h (3 l/min) por m 2 de Techo fijo: Clase B1: 0,30 superficie de los recipientes. m3/h (5 l/min). Clase B2 y C: (Nota 2) 0,12 m3 (2 l/min). Techo flotante: ≤ 7.500 m3, 0,18 m3/h (3 l/min) > 7.500 m 3, 0,12 m3/h (2 l/min).(Nota 3).

0,90 m3/h (15 l/min) por metro de perímetro.

0,06 m3/h (1 l/min) por m 2 de superficie de los recipientes. (Nota 2).

b) Los restantes recipientes contenidos en el mismo cubeto. a) El supuesto incendiado.

0,18 m3/h (3 l/min) por m 2 de Clases B y C, según el punto superficie de los recipientes. 2 de esta Tabla. (Nota 2).

a) El supuesto incendiado y los recipientes situados a menos de 30 m de las paredes de aquél.

Otros recipientes o instalaciones

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2. Líquidos de clases ByC

Recipiente con líquidos de clase A

Para enfriamiento

El supuesto incendiado y los 0,18 m3/h (3 l/min) por m 2 de recipientes situados a menos de la superficie de los recipientes. 10 m de las paredes de aquél. (Nota 2).

Recipiente a enfriar

Caudal mínimo de agua a pr ever (Nota 3)

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Capacidad unitaria o global superior a 200 m 3.

1. Líquido de clase A: Capacidad unitaria o global hasta 200 m 3.

Clase de líquido del recipiente supuesto incendiado

Tabla 15.15. Evaluación del caudal de agua necesario en caso de incendio en función del tipo de recipiente incendiado 55.


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∆Pasp = pérdida de car ga en la tubería (y accesorios) de aspiración e xpresados en metros de columna de líquido (agua aquí) (mca). Nota: 10 mca 1 kg/cm2. El valor de NPSH requerido es una característica de diseño de las bombas que se debe obtener de sus especificaciones. Para un buen funcionamiento (sin cavitación) de las bombas es necesario que: NPSHdisponible ≥ NPSHrequerido

(47)

h) Regulaciones aplicables: Reglamentos 52, 53, 55, 56; Normas UNE 23.500; Regla Técnica CEPREVEN RT2-ABA 61. Información en 49 y 90i.

15.14. EXTINCIÓN MEDIANTE POLVO QUÍMICO Los polvos químicos extintores son muy rápidos y ef icaces en la extinción de los fue gos de tipos B (líquidos inflamables y/o comb ustibles) y C (g ases). En el caso de estos últimos, resultan ser el único medio eficaz para ello, acompañado de un cierre del flujo de gas. Curiosamente, su ele vada capacidad e xtintora se debe primordialm ente a una acción insospechada durante muchos años de empleo: la inhibición o catálisis ne gativa de reacciones en cadena. La sofocación (por emis ión de g ases inertes, CO2, a su contacto con el fue go) y el apantallamiento de la radiaci ón emitida por las llamas (realizado por la nube de polv o) son acciones secundarias. El enfriamiento es una acción casi nula de este medio extintor.

15.14.1. Tipos de polvos extintores A) Por su naturaleza química e idoneidad extintora: a) Convencionales BC: polvos a base de bicarbonatos (sódico o potásico, éste mejor), con o sin urea, y con di versos aditivos. Aptos para incendios B y C. b) Polivalentes ABCE: polvos a base de sulfatos y/o fosfatos amónicos. Aptos para incendios A (en fase superficial) B, C y E (sin conta ctos eléctricos ni circuitos electrónicos delicados). c) Especiales D : especiales para incendios de metales comb ustibles (alcalinos, alcalinotérreos, aluminio en polv o, magnesio, etc.) y e specíficos para cada uno de estos. A base de sales. Todos ellos incluyen aditivos para mejorar sus propiedades (mayor fluidez, evitar apelmazamiento e higroscopicidad, etc.). Con el mismo


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efecto se les suele someter a un proceso de granulación. La gra nulometría suele ir desde menos de 10 micras hasta 75, siendo óptima entre 2 y 20 micras. B) Por su compatibilidad con las espumas físicas: a) Incompatibles: las destruyen al contacto. b) Compatibles: incluyen aditivos para ello. Recientemente ha aparecido 128 un producto en granos que explotan, ante el calor, liberando polvo muy ligero, con tamaño de partícula inferi or a 1 micra (aerosol) y de gran eficacia.

15.14.2. Características y especificaciones Las características, especificaciones y ensayos pueden v erse en la Norma UNE-EN-615 72. Características son: a) Densidad aparente. b) Granulometría. c) Composición química: para componentes que intervengan en un 10% o más. d) Capacidad de extinción sobre hogares tipo. e) Carga residual: la fracción que no sale de un extintor. f) Resistencia al apelmazamiento. g) Higroscopicidad. h) Contenido en humedad.

15.14.3. Aplicación a) Características: véase 15.14.2. b) Idoneidad: — Convencionales BC: para fuegos de clases B (líquidos inflamables o combustibles) y C (gases inflamables). — Polivalentes ABCE: para fuegos de clases A (sólidos en superf icie. Complementar con agua pulverizada si se prevé fuego profundo); B, C y E (equipo eléctrico bajo tensión e xcepto contactos delicado s, que se aíslan por el polvo, y circuitos electrónicos). — Especiales D: especiales y específicos para fuegos clase D con metales combustibles.


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c) Aplicaciones más frecuentes: excelentes para fue gos poco e xtensos (o en su etapa inicial) de clases A (si polivalente) B, C. Industrias químicas y del petróleo, buques, submarinos, uso doméstico, etc. Supresión d e explosiones dentro de recipientes (reactores, silos, etc.). Incen dios de charco, cocinas, freidoras y e xtractores (no usar polv os poli valentes ABCE sino BC alcalinos que saponifican los aceites). d) Problemas: limitaciones de visibilidad y respiración. No penet ran en una masa sólida incendiada profundamente. Anulan (por aislarlos) contactos eléctricos delicados (telefónicos, por ejemplo) y averían circuitos electrónicos. Pueden apelmazarse (revisiones periódicas). No funcionan con productos químicos que, en su comb ustión, desprenden oxígeno (por ejemplo, nitrato de celulosa). Pueden ser (los que lo son) incompatibles con las espumas físicas e xtintoras. Ligera corrosi vidad: limpiar inmediatamente de haber sido aplicados. La proyección de polvo puede generar cargas estáticas por lo que el sistema y sus componente s deben conectarse a tierra. e) Presiones características: dependen del g as impulsor empleado: nitrógeno seco (para instalaciones f ijas); nitrógeno o CO 2 secos (para extintores móviles). Véase ITC-MIE-AP-5 73. f) Densidad de aplicación: véase norma UNE 23.531. De ésta tomamo s los ejemplos siguientes: • Locales confinados por inundación total: 0,6 Kg/m3 del volumen bruto del local. Si hay escapes (huecos, ventilación, etc.): aumentar un 20%. • Objetos por (aplicación local): — Cuatro (de seis) caras vistas: 1 kg/m3. — No incluidos en anterior o aislados: 1,2 kg/m3 (aumentar la longitud de sus lados en 1 m). — Superficies líquidas abiertas (tanques, etc.): 4 kg/m 2 con distancia máxima a boquilla de 5 m en instalaciones fijas. g) Tiempo de aplicación: Ejemplos relativos a sistemas fijos y extintores móviles: — Sistema fijo con carga de 14 kg, 4 boquillas, tubería < 27 m: 28 m3 protegidos. — Extintores móviles (véase la Tabla 15.16). Estos órdenes de magnitud son ilustrati vos pero es e vidente la necesidad de consultar a los f abricantes para obtener v alores concretos y g arantizados.


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Tabla 15.16. Características de los extintores móviles. Características

Aplicación

Tipo de polvo

Carga (kg)

Alcance (m)

Tiempo (s)

BC ABCE

22 - 160 22 - 136

4,5 - 22 4,5 - 14

30 - 150 30 - 60

Cantidad a disponer (polvo más gas impulsor): la necesaria para cubrir el riesgo mayor; con una necesidad de reserva en almacén para reponer inmediatamente después de la utilización. h) Número o separación de vertederos y extintores: número tal que la distancia máxima entre las boquillas y cualquier parte de la zona de riesgo sea de 5 m (en instalaciones fijas). i) Regulaciones aplicables: reglamentos 52 53 55 56, que prescriben tipos de extintores portátiles a disponer en las cercanías de ciertos ri esgos y, en algunos casos, distancias máximas a recorrer en caso de uso. Com o el polvo es impulsado por g ases a presión (nitrógeno) los recipien tes, extintores y botellas deben cumplir el Re glamento de Recipientes a Presión 73. Normas: UNE-EN-615; 23.541 a 23.544. j) Sistemas para almacenamiento y aplicación. Almacenar por debajo de 60 °C y en lugar seco. La Norma UNE 23.601 e xige que, mantenidos en sus envases originales, se conserven inalterados durante 5 años como máximo. Un sistema para extinción a base de polvo consta de los elementos destinados a hacer llegar éste desde su almacenamiento hasta el lugar de aplicación y a la presión adecuada para su proyección. Los elementos fundamentales son: — Recipiente(s) para el almacenamiento del polvo. — Botella(s) de g as impulsor (nitrógeno) con sus reductores de p resión. — Dispositivos de accionamiento y control (manuales o automático s). — Tuberías y válvulas. — Boquillas para proyección. Es crítico el diseño de las tuberías para transporte neumático del polvo. Por un lado están las limitaciones máximas de velocidad (a efectos de la erosión y pérdidas de car ga en las tuberías) y por otro las lim itaciones mínimas (a efectos de la suspensión o no sedimentación del polvo). k) Tipos de aparatos: la mayoría de los aparatos para la extinción con polvo son extintores móviles (portátiles a mano, con ruedas, sobre remolque o sobre camión).


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Existen pocas aplicaciones de sistemas f ijos. Una de ellas es l a supresión de e xplosiones dentro de recintos conf inados (recipientes, reactores, silos, etc.). (Véase el apartado 16.2). l) Automatización: los sistemas f ijos pueden automatizarse median te su conexión a la detección y alarma. Dadas las características de la extinción por polv o (dificulta la respiración y la visión) debe preverse, en locales frecuentados por personas, una secuencia detección-alarma retardo para e vacuación-disparo de la e xtinción, que sea adecuada para que aquéllas se pongan a salvo antes de iniciarse la extinción.

15.15. EXTINCIÓN Y PROTECCIÓN MEDIANTE GASES Son muchos los gases que pueden emplearse en la DCI. Se caracterizan por ser un medio limpio (no deja residuos después de la e xtinción) y dieléctrico (no afecta a los equipos eléctricos ni a los electrónicos).

15.15.1. Tipos de gases extintores Como sus principios y modos de aplicación son semejantes, hemos agrupado en este apartado los gases extintores siguientes: I. II. III. IV.

Anhídrido carbónico (CO2). Otros gases sofocantes de la combustión. Hidrocarburos halogenados. Otros.

En los párrafos siguientes los mencionaremos como I, II y III. En lo que se ref iere a los hidrocarb uros halogenados (grupo III ) vamos a intentar explicar cuál es su situación le gal en la actualidad. Por un lado se trata, como veremos, de los gases que muestran mayor eficacia como extintores, al tener efecto doble como sofocadores y como terminadores de las reacciones en cadena. Por otro lado, el famoso Protocolo de Montreal ha puesto limitaciones a la producción y uso de tales productos en los pa íses signatarios. Como consecuencia de esto último, la Comunidad Europea ha promulgado un Reglamento 75 prohibiendo la utilización de «hidroclorofluorocarburos» (HCFCs) con plazos y salv edades que no incluyen la e xtinción de incendios. Esto quiere decir que actualmente está prohibido el uso en la CE para dicha aplicación, de los productos que se incluyen en el an exo I de dicho Reglamento 75. Tal prohibición incluye los halones 1211, 1301 y 2402 que, entre otros, se venían utilizando como extintores.


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Por otro lado la ISO (International Standard Or ganization) tiene muy avanzada la preparación de un borrador de norma 76 relativa a propiedades de gases extintores y al diseño de los sistemas para aplicación de los mismos. Dicho borrador incluye algunos de los g ases prohibidos porque serán aplicables en países no signatarios del Protocolo de Montreal. En la CE serán ap licables las apartados siguientes de la norma: 1. Requerimientos generales (incluye especif icaciones para pro yecto y operación). 4. Gas extintor: FC-3-1-10 (nombre comercial: FC-410). 9. Gas extintor: HFC 227 ea (nombre comercial: FM-200). 10. Gas extintor: HFC 23 (nombre comercial: FE-13). 12. Gas extintor: IG-01 (argón) (nombre comercial: Argón). 14. Gas extintor: IG-55 (argón/nitrógeno al 50%) (nombre comercial: Argonite). 15. Gas e xtintor: IG-541 (nitrógeno: 52%/argón 40%/CO 2: 8%) (nombre comercial: Inergen). Cabe observar que se e xcluyen los deri vados halogenados que inc luyen el cloro, el bromo y el iodo en su molécula, y restan los que contienen flúor, carbono e hidrógeno. También se aceptan otros gases, de desarrollo reciente, a base de N2, Ar y CO2, que nosotros incluimos en nuestro grupo II. La norma prevé la inclusión de otros medios e xtintores se gún se v aya dispon iendo de información técnica adecuada para su consideración. La norma citada se refiere solamente a la extinción mediante inundación total, por el medio extintor, de locales confinados. Como parece que la normalización y autorización de los gases extintores se va a limitar, según lo dicho, a las Normas ISO 14520 e ISO 5923 ( para CO 2) vamos a ceñir la e xposición de los g ases incluidos en dichas No rmas. P ara otros g ases se pueden consultar las referencias 29, apartado 13.4; 77 (incluye agentes para aplicación local). Del grupo IV solamente aquí v amos a indicar las posibilidades q ue se emplean en plantas de proceso 58. A) Agitación con aire o gas inerte: se emplea para la extinción en tanques de almacenamiento que conteng an líquidos fríos y con temperatur a de inflamación elevada. El aire o g as inerte se inyecta por la parte inferior del tanque; con ello se hace subir el líquido frío para refrige rar la capa superior de líquido que arde, con lo que se logra la extinción. B) Sofocación mediante vapor de agua: se emplea para la extinción de fuegos en zonas confinadas de tamaño no muy grande donde resulta eficaz. Es típico el empleo en los hornos para calef acción de hidrocarb uros cuando se perforan sus tubos. La in yección se opera mediante mando a distancia automatizado o no.

III

II

I

58,8 – – 152

2,84 3,91 41,83

IG-01 (Argón) IG-55 (Argonite) IG-541 (Inergen) FC-3-1-10 (FC-410) HFC-227ea (FM-200) HFC-23 (FE-13)

14,63

99,5

99,6

20

10

10

Ar:1 ppm N2:2 ppm CO2:10 ppm

Ar:99,997 N2:99,99 CO2:99,50 99,0

Ar:15 ppm N2:10 ppm

0,005% peso

0,015% peso

10

ppm

Contenido en agu máximo

AAr>99,99 N2>99,98

99,9

99,5

99,6

% (mol)

bar abs.

CO2

Halón 1301

Pureza mínima

Presión de vapor a 20 °C

70

170

238

34,0

33,95

39,9

44,01

148,93

Peso molecular

2,90

7,19

5,30

1,42

1,93

1,64

1,53

6,21

(veces)

Densidad relativa del aire (20 °C y 1 atm.)

14520 (1 + 10)

14520 (1 + 9)

14520 (1 + 4)

14520 (1 + 15)

14520 (1 + 14)

14520 (1 + 12)

5923

No autorizado

Norma ISO

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Referencia

Gas

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Grupo

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Tabla 15.17. Características principales de los gases extintores.




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15.15.2. Características y especificaciones En la Tabla 15.17 figuran las características principales de los gases extintores admitidos para las Normas ISO para sistemas de inundación total. Se ha incluido también el halón 1301, que no está admitido, a efectos comparativos. Continúan los trabajos de investigación y desarrollo para dispo ner de otros gases extintores. Los objetivos son: a) Buena eficacia extintora (comparando con CO2 o halón 1301). b) Compatibilidad con personas en locales ocupados (concentració n extintora menor del 24%). c) Sin efectos medioambientales adversos.

15.15.3. Aplicación — Inundación total: recintos conf inados (sistemas f ijos). Creació n de la concentración de diseño. — Aplicación local: recintos no confinados con riesgo en zona lim itada y concreta (sistemas fijos o extintores móviles). a) Características (Véase 15.15.2 y Tabla 15.18). En la Tabla 15.19, se han recogido las características, de los gases extintores admitidos por ISO, que afectan a la extinción y protección. Datos adicionales para CO2: • 1 kg de CO2 líquido proporciona (Patm y 30 °C), 0,56 m3 de gas. • En los sistemas de alta presión un 25-30% del gas emitido se convierte en nieve carbónica (efecto enfriador). b) Idoneidad Fuegos clase A: • Superficial (< 5 mm): buenos. • Profundo (> 5 mm): aceptables. Tabla 15.18. Efectos extintores de gases. Efectos extintores

Principal

Secundarios

Grupo I

Sofocación

Enfriamiento

Grupo II

Sofocación

Enfriamiento

Grupo III

Extinción de reacciones en cadena

Sofocación, enfriamiento


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Tabla 15.19. Características de los gases extintores, admitidos por ISO, relativas la extinción y protección. Parte de la ISO 14520

Fuego clase B con n-heptano

Gas extintor Denominación

Fórmula

Nombre

% Extinción1

% Diseño1

No autorizado (para referencia)

Halón 1301

BrCF5

Bromotrifluorometano

5,0

6,0

ISO-5923

CO2

CO2

CO2

28

34

4

FC-3110

C4F10

Perfluorobutano

5,0

9

HFC-227ea

C3HF6

Heptafloruropropano

10

HFC-23

CHF3

12

IG-01

14

15

Superficie con fuego clase A % Extinción1

% Diseño1

7,0

5,0

7,0

5,8

7,0

5,8

7,0

Trifluorometano

12

14,4

15,0

18,0

Ar

Argón

38

IG-55

Ar: 50% N2: 50%

Nitrógeno y argón mezcla al 50%

28

33,6

1-541

N2:52% Ar: 40% CO2: 8%

Mezcla N2/ Ar/CO2

29,1

34,9

29,1

34,9

(*) LC50: concentración aproximadamente letal para 50% de ratas con exposición de 4 horas (resto %O2). (**) LOAEL: lowest observed adverse effect level (nivel mínimo observado con efectos adversos). (***) Con nitrógeno seco (< 0,006% m/m de humedad). (1) Concentración del gas en el medio a extinguir (requerida) (menor, mejor).

Fuegos clases B y C: aceptables. Fuegos clase E: excelentes. — Locales no frecuentados por personas: todos (prever aviso y retardo para evacuación eventual). — Locales frecuentados por personas:


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Inertización s/propano Inertización

Toxicidad a %

% Diseño

LC50 (*)

LOAEL (**)

Máximo grado de llenado Kg/m3

Presiones máximas (bar) Operación (a 50 °C)

Presurización (a 20 °C) (***) 24,5

9,6

10,6

11,6

12,8

20,2

22,2

49,0

54,0

80

>65

Baja presión: (–20 °C y 21 bar). Alta presión: (temperatura ambiente y 50 bar) (Prueba a 250 bar)

,7

750

>40

1.320

30

25

10,5

1.150

35

25

>50

860

137

No se requiere

52

Diseño: 250

Autopresión: 160 a 15 °C

52

167/224

Autopresión

52

Grupo I: no. Grupo II: los admitidos por ISO-14520: Inergen (IG541). Grupo III: los admitidos por ISO-14520 (FC-3110; HFC 227ea y HFC-23) siempre que no superen la concentración del 24% 77 (todos extinguen bien a concentraciones muy inferiores a ésta).


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c) Aplicaciones más frecuentes: motores aviación, marinos y automóviles; salas de ordenadores; salas de control, maquinaria eléctrica y electrónica; extintores portátiles. d) Problemas — No sirven para materiales que contienen oxígeno disponible e n su composición (por ejemplo, nitrato de celulosa), para algunos metales activos (Na, K,Mg, Ti, Zr, U, Pu), ni para hidruros metálicos. — Algunos (CO2, IG-01, IG-55) son asf ixiantes para las personas, en las concentraciones requeridas para extinción. — La descarga de g ases puede originar alguna acumulación de car ga eléctrica: prever puesta a tierra. e) Presiones características: véase la Tabla 15.19. f) Densidad o flujo de aplicación. No tiene sentido aquí ya que se parte de la concentración de diseño y del v olumen del recinto protegido para establecer el caudal de aplicación. g) Caudales de aplicación y cantidades a disponer . Caudal y tiempo de aplicación requeridos para obtener la concentración de diseño q ue se especifica en normas 76 y guías de diseño 78 dentro del recinto objeto de extinción. Ídem para protección por inertización si es aplicable. V RECINTO C DISEÑO (48) M GAS = S 100 - C DISEÑO qGAS =

M GAS x S t APL.

(49)

(a repartir entre boquillas y corrigiendo a la presión de aplicación). Siendo: MGAS = peso de gas a aplicar (y a disponer) por el sistema (kg). VRECINTO = volumen del recinto objeto de extinción (m3). S = volumen específico del gas en las condiciones de aplicación del recinto (m3/kg). qGAS = caudal v olumétrico de g as en las condiciones del recinto (m3/mm). tAPL = tiempo de aplicación por el sistema (min) (**). ρGAS = densidad del gas en las condiciones del recinto (kg/m3).

U GAS =

1 S

(50)


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(*) Cuando el producto objeto de protección no f igure en tabla s: ensayos en laboratorios del fuego. (**) Sistemas de inundación total. Tiempos máximos para obtener la concentración de diseño: • Incendios superficiales (≤ 3 Tn): 1 minuto. • Incendios superficiales (> 3 Tn): 2 minutos. • Incendios profundos: 7 minutos pero alcanzando 30% en los dos minutos primeros. La concentración de diseño deberá mantenerse por lo menos durante 10 minutos (más para ciertos materiales) si el riesgo es superf icial y 20 minutos si es de fuego profundo, debiendo reponerse la cantidad de gas necesaria para compensar pérdidas previsibles por huecos o sistemas de ventilación que no puedan cerrarse en el momento de iniciarse l a aplicación. La cantidad necesaria para tal f in debe añadirse a la r equerida (MGAS) para extinción. Por otro lado debe pre verse la protección al recinto para v enteo de sobrepresión. h) Número o separación de boquillas — Sistemas de inundación total: repartir el caudal requerido entr e la capacidad unitaria de las boquillas para obtener el número de éstas. Disponerlas distribuidas en el espacio (parte superior del recinto); separación máxima: 6 m; área de protección máxima: 30 m2/boquilla. — Sistemas de aplicación local: mayor importancia de la ubicación y orientación de las boquillas para que el gas alcance todos los riesgos individuales protegidos. i) Regulaciones aplicables: con carácter general, son aplicables los reglamentos de las referencias 52, 53, 55 y 56. I. CO2: Norma ISO-5923 80; Norma NFPA-12 81; CEPREVEN RT4 CO2 y MCO2. II. Otros gases sofocantes: Norma ISO-14520 partes 1, 13, 14, 15 (borrador); 76. III. Hidrocarburos halogenados; borrador Norma ISO-14520 partes 1 y 2 a 12 76; Norma UNE 23607 54 (fuera de uso); Norma NFPA-2001 85. j) Sistemas para almacenamiento y aplicación. Diseño. En la Figura 15.26 puede observ arse un sistema para la e xtinción mediante CO2 por inundación total de un local casi confinado 29. En la Figu-


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ra 15.27 se muestra un sistema para aplicación de Iner gen 79 en un local confinado completamente. Pueden observ arse las semejanzas entre ambos sistemas. El documento de referencia 78 incluye una guía excelente y muy detallada para el diseño de sistemas para e xtinción con CO 2. Vamos a resumir los procedimientos de diseño que constan en tal documento: A) Inundación total. 1. Establecer la concentración de diseño obteniéndola directame nte de tablas o multiplicando la básica (34%) por un f actor que también se obtiene de tablas. 2. Dado el volumen neto del recinto (restar elementos impermeables al gas) se aplica la Tabla 15.20 (Fv con el tiempo de aplicación, es una forma de densidad de aplicación), correspondiente a la concentración básica del 34%. Se obtendrá el peso de CO 2 (kg) que debe aplicar el sistema.

Figura 15.26. Diagrama de un sistema de anhídrido carbónico a alta presión para inundación total 29.


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Figura 15.27. (1) Botellas Inergen. (2) Válvulas de apertura rápida. (3) Palanca de disparo. (4) Colector. (5) Actuador eléctrico. (6) Boquilla. (7) Detector. (8) Cuadro de detección y control. (9) Disparo manual. (10) Alarma acústica 79. Tabla 15.20. Aplicación de CO2 78. CO2 a aplicar Volumen del recinto (m3) <4 4-14 14-45 45-126 126-1.400 > 1.400

Factor de volumen Fv

Cantidad mínima

Kg/m3

Kg

1,15 1,07 1,01 0,90 0,80 0,74

– 4,5 16,0 45,0 110,0 1.100,0


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3. El peso de CO2 obtenido en el paso 2 se multiplica por el factor de concentración Kc (concentración de diseño se gún tablas, para el producto o material incendiable de que se trate, dividido por 34%). Algunos valores son los que se muestran en la Tabla 15.21. 4. Añadir 5 kg de CO 2 por cada m 2 de aberturas, siempre que éstas: • No sobrepasen un 3% del área total de paredes. • No den lugar a una cantidad de CO 2 mayor que la determinada para extinción. Si se da alguno de los dos casos citados últimamente el sistema debe diseñarse como de aplicación local. 5. Corrección por temperatura: previsión para reignición a tempe raturas superiores a 100 °C: añadir un 2% de CO2 por cada 5 °C sobre 100 °C; pre visión para menor e xpansión a temperaturas muy bajas: añadir un 2% del CO2 cada grado por debajo de –20 °C. 6. Sistemas de v entilación forzada que no pueden parar cuando s e inicia la e xtinción: el caudal de aire que retiran del recinto d ebe reponerse con CO 2 (adicional al establecido anteriormente) durante el tiempo de aplicación [véase el apartado g)]. Ejemplo: Recinto de 6 × 9 × 3 m = 162 m3 = 162 m3 Fv = 0,8 kg/m3. Producto: gasolina (CDISEÑO = 34%); Fc = 1 6 MC02 162 × 0,8 = 129,6 kg Abertura permanente: 1 m2 → 5 kg CO2 Ventilación: 30 m3/min (1 min) → Fv = 0,8 → 24 kg ΣMCO2 = 129,6 + 5 + 24 = 158,6 kg B) Aplicación local: Basada en la e xtinción por el CO 2 líquido originado en la descar ga. Se considera que la fracción gaseosa es inútil. En estos sistemas suele considerarse un tiempo de aplicación de 1/2 minuto. 1. Método de la superficie: aplicar cuando el riesgo está consti tuido por superficies horizontales planas o de poca profundidad: bandejas, superficies de líquidos, etc. Según tablas que se dan para una boquilla de descarga: Caudal (kg/min); altura (m); superficie sólida protegida (m2); superficie líquida prote gida (m 2); corrección por inclinación de la boquilla (fracción).


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Tabla 15.21. Corrección a la aplicación de CO2 según el tipo de combustible implicado 78. Combustible Aceites refrigerantes y lubricantes Acetileno Acetona Alcohol etílico Gasolina de aviación grados 11/145 Benceno, benzol Butadieno Butano Ciclopropano Disulfuro de carbono Monóxido de carbono Carbón o gas natural Éter dietílico Éter etílico Éter dimetílico Etileno Dicloruro de etileno Óxido de etileno Gasolina Hexano Hidrocarburos de parafinas superiores Metano Hidrógeno Sulfuro de hidrógeno Isobutano Formiato isobutil JP-4 Queroseno Metano Acetato metílico Alcohol metílico Butano metílico I Mitil-etil cetona Pentano Propano Propileno Aceite de temple

Factor Kc 1,0 2,5 1,0 1,3 1,1 1,1 1,3 1,0 1,1 3,0 2,4 1,1 1,2 1,5 1,2 1,6 1,0 1,75 1,0 1,1 1,0 1,0 3,2 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,1 1,2 1,1 1,2 1,1 1,1 1,1 1,0

2. Método de volumen: aplicar cuando el riesgo está constituido por objetos tridimensionales o en recintos con superf icies abiertas > 3% del área de paredes 4. — Con paredes (con suelo y paredes pero sin techo: cerrado = 100%): 4 kg/m3.

perímetro


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— Sin paredes ni techo (perímetro cerrado = 0%):16 kg/m3 (referido al volumen hipotético del riesgo). — Paramentos cerrados intermedios: interpolar linealmente entre 4 y 16 kg/m3. Si el sistema es de alta presión (almacenamiento del CO 2 a temperatura ambiente) se multiplicarán los pesos de CO 2 obtenidos en 1 y 2 de B por 1,40. Ello es para tener en cuenta que, en este tipo de sistemas solamente un 70% del CO2 descargado lo hace en fase líquida. Establecido el peso de CO 2, según los métodos anteriores, y el tiempo de aplicación (véase g) mínimo 30 se gundos puede obtenerse: el caudal, repartir éste entre las boquillas según la capacidad de éstas, obtener el número y disposición de las mismas (véase h), y diseñar las tuberías (reparto, diámetro, hay tablas que dan kg/min de capacidad en función del diámetro de la tubería, disposición de todos los elementos del sistema, etc.). Los métodos para diseño de sistemas e xtintores mediante otros g ases son parecidos al resumido aquí para el CO 2. La Norma ISO 14520 76 parte 1 incluye información, pruebas y criterios útiles para tal es diseños. El capítulo 3-4 de la referencia 74 también es útil. k) Tipos de sistemas. Económicamente conveniente para: CO2

r e w e q

r

Baja presión (21 bar; -20 °C) e > 2 Tn CO2 (*) w

Alta presión (50 bar; tambiente) e q ≤ 2 Tn CO2 (más frecuentes)

(*) Asegurarse el suministro de CO 2 criogénico por camiones cisterna. r Autopresurizados: HFC-23; IG-01; IG-55; IG-541 e Otros gases w Presurizados por nitrógeno: FC-3110 (25 bar) y HFCe q 227ea (25 bar)

Todos los gases

r e w e q

Inundación total: sistemas confinados Aplicación local: sistemas no confinados

l) Automatización Sistemas para detección-alarma-retardo (20-30 segundos)-disparo: (manual o automático + manual).


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Sistemas para la defensa contra explosiones

16

En el Capítulo 2 se han visto las bases f isicoquímicas de los f enómenos explosivos: definiciones, explicaciones, tipos, cuantificación y alcance. A lo largo de la Tercera Parte presente, hasta ahora, se han considerado formas de prevenir explosiones (sistemas de v enteo, inertización, protección contra incendios, etc.). El capítulo actual v a a tratar de los medios dis ponibles para defender personas y bienes contra estos fenómenos. Así el enfoq ue técnico ante el peligro de e xplosiones puede dar lug ar a acciones que s e resumen a continuación.

Explosión deflagrante 1. Prevenir la defla gración: véase los apartados correspondientes de este texto así como los capítulos 2 y 3 de NFPA-69 82. Adicional: mantener las reacciones químicas explosibles con concentraciones que estén fuera de los límites de explosividad, si ello es posible. 2. Suprimir la defla gración en su iniciación : se va a tratar en el apartado presente y puede ampliarse en el capítulo 4 de 82 y en 95, así como en las páginas 26-65 a 26-68 de 134. 3. Diseñar los recipientes de manera que puedan resistir la presión resultante de la deflagración: presión de diseño adecuada a considerar en el mismo. Se va a desarrollar en el apartado presente y puede ampliarse en el capítulo 5 de 82, así como en las páginas 26-64 de 134. 4. Ventear la deflagración: también se tratará aquí; se puede ampliar en el apartado 2, capítulo 5 de 74 y en la NFPA-6862, así como en las páginas 26-64 de 134.

Explosión detonante 1. Distancia como medio de protección pasiva; consideración del alcance, o atenuación, según el apartado 2.6.3, así como lo que se verá en 17.1.


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2. Muros protectores como protección pasiva de elementos sensibles (salas de control, equipos críticos, etc.) de las instalaciones. Se tratará en 17.4, siendo lo que recibe la horrible denominación de «bunkerización». Efectuada la orientación metodológica sistematizada, vamos a abo rdar el estudio de los sistemas para defensa acti va contra e xplosiones con el auxilio de los te xtos cuyas referencias se han incluido antes, así como de 29 y 74. Es importante recordar y recalcar aquí, una vez más, que la acción h umana sólo tiene efecto sobre la corta (m/seg) pero importante etapa deflagrante de la explosión. Una vez que ésta haya alcanzado el régimen detonante (m/seg, cm, ≥ 340 m/seg, ƒP cuatro veces, etc.) solamente cabe la protección pasiva mediante distancias y muros. Nota: 1 lb/pulg2 (psi) = 6,895 KPa = 0,07 kg/cm2. 1 kg/cm2 = 100 KPa = 981 mbar. 1 KPa = 9,81 mbar. 1 bar = 1,019 kg/cm2 = 750 mm Hg. 1 Pa = 1 Newton/m2

16.1. RECIPIENTES RESISTENTES A LAS EXPLOSIONES Anteriormente se ha considerado el diseño de recipientes según las condiciones de proceso así como el de sistemas para ali vio de sobrepresiones originadas en ése. Se trata ahora de tomar como base del diseño las presiones originadas por una explosión deflagrante eventual. Antes de abordar el estudio de las presiones de diseño bajo est e enfoque hay que recordar que los dispositi vos para alivio que se han co nsiderado en el diseño de proceso no son útiles, ni a considerar aunque e xistan, en el diseño presente (a efectos de deflagración) porque su actuación es dem asiado lenta y, por tanto, ineficaz. Para establecer la presión de diseño, en el caso del aire como o xidante, se puede utilizar la ecuación siguiente: P=

1,5[R( Pi + 14,7) - 14,7] F

(51)

donde: P = presión de diseño (psig) para resistir la deflagración (en dos usos que se verán). R = Pf/Pi (en unidades consistentes de presión absoluta): • Para la mayoría de las mezclas gas/aire: R = 9.


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SISTEMA PARA LA DEFENSA CONTRA EXPLOSIONES

• Para mezclas de polvo orgánico/aire: R = 10. • Para mezclas de polvo tipo St-3/aire: R = 13. • Para temperaturas de operación (t °C) inferiores a 25 °C, corregir usando: R' = R [298/(t + 273)]. Pf = presión máxima de deflagración (psig) previsible. Pi = presión inicial (psig) prevista (normalmente la de proceso). F = razón de las tensiones de deterioro (rotura o deformación) del recipiente con respecto a la tensión máxima permisible; dos casos: Prevención

F

P

Valores de F para (51) (Nota 1)

Ante rotura Ante deformación (2)

Fr Fd

Pdr Pdd

4,0 2,0

tensión límite de rotura del material tensión máxima permisible

(52)

tensión límite de deformación del material tensión máxima permisible

(53)

Fr = Fd =

Notas: (1) Aceros al carbono con bajo contenido de éste; aceros inoxid ables poco aleados. (2) En este caso se debe diseñar el recipiente también para vacío total. (3) 1 psi = 6,89 KPa = 0,07 kg/cm2. (4) La ecuación no es aplicable a recipientes con L/D > 5.

16.2. SUPRESIÓN DE EXPLOSIONES Se trata de aprovechar el tiempo muy breve (m/seg), que transcurre entre la iniciación de la deflagración y el desarrollo de presiones dest ructoras, para apagar la reacción explosiva. En las Figuras 16.1 y 16.2 se rep resentan esquemáticamente dos casos típicos de supresión. La supresión de deflagración se efectúa en tres etapas que debe n sucederse con gran rapidez. Son, junto a consideraciones relati vas al dise ño del equipo correspondiente, las siguientes: a) Detección. La iniciación de una deflagración se detecta mediante el aumento de presión, o mejor, la velocidad de dicho aumento. Tal detección debe ser automática, muy rápida y capaz de discernir los efectos de una deflagración iniciada con respecto a v ariaciones de presión deb idas al


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Figura 16.1. Diagrama esquemático de la eliminación de una explosión en el interior de un depósito típico de 1.000 galones 29.

ambiente o al proceso que pueden darse normalmente. Para la detección de explosiones de polvo suelen emplearse sensores de presión. P ara las de gases o vapores pueden emplearse dichos sensores o detectores de radiación ultravioleta que son más rápidos. b) Activación del sistema supr esor. La señal procedente del detector se analiza y, si es el caso, da lugar al disparo del sistema supreso r, a bloquear (con válvulas muy rápidas) parte de la instalación y a ac tivar la parada de emergencia del proceso. c) Supresión. Se trata de aplicar aquí las mismas acciones que las empleadas en la extinción de incendios (véase apartado 2.4): enfriamiento, inertización-sofocación y, sobre todo, inhibición de las reacciones en cadena


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Figura 16.2. (a) Sistema para supresión de explosiones. (b) Diagrama presión-tiempo para una explosión normal y para una suprimida 74.

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propias de la comb ustión. El equipo supresor debe dispersar el agente supresor de manera homogénea en todo el recinto y f inamente dividido (niebla o polvo). Vuelve a ser crítica la v elocidad de actuación, por ello es frecuente la utilización, como medio propulsor del agente (po r ejemplo, nitrógeno), a presión muy elevada e, incluso, de detonadores cuyas explosiones auxiliares impulsan la dispersión. El agente supresor puede ser líquido (hidrocarb uros halogenados: halones 1011 y 1301) o p olvo sólido (fosfato amónico). Es fácil comprender que el diseño, la instalación, el mantenimien to y la operación de estos sistemas sean muy delicados y deban hacerse con el apoyo de firmas especializadas. Se puede encontrar información comple mentaria en 82 83 84 95 , , , y 90h. Son típicas las aplicaciones de los sistemas supresores de e xplosiones deflagrantes en los casos siguientes: — Equipo para proceso: reactores, mezcladores, pulverizadores, molinos, secadores, hornos, filtros, tamizadores, separadores de polvo, etc. — Equipo para el transporte de sólidos: neumático, de cangilones, de tornillo, de cinta, etc. — Equipo para el almacenamiento: tanques, silos, etc. Los sistemas indicados no son idóneos 90h cuando: — Las sustancias son objeto de descomposición química violenta. — Procesos que operan a temperatura ≥ 538 °C y a presiones ≥ 7,1 bar. — Equipo no diseñado para resistir la presión originada por la deflagración (no detonante). — Zonas ocupadas por personas: al no haber aviso con antelación suficiente las personas pueden sufrir daño y/o pánico. La Figura 16.3 muestra un ejemplo de la aplicación de sistemas supresores a una instalación típica 29. La parte 4ª de la Norma UNE-EN-26194 95 está dedicada a la determinación de la eficacia de los sistemas para supresión de explosiones.

16.3. VENTEO DE EXPLOSIONES Supuesto que la prevención y la supresión no hayan podido evitar el desarrollo de la deflagracion, y que el recinto no la pueda resistir, cabe la posibilidad aún de aliviar la v ariación destructiva mediante sistemas de v enteo especiales. Ello


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Figura 16.3. Protección contra explosiones de una instalación de molturación típica. El detector de explosiones situado en (A) activa las botellas de alta velocidad de descarga (B), la unidad hemisférica (C) y la válvula de separación (D) 29.

será posible siempre que no se alcancen las condiciones detonan tes, debido al agotamiento (por f alta de reactantes) de la deflagración. También cabe aducir en favor de estos sistemas especiales de venteo el hecho, demostrado por la experiencia, de que la mayoría de las explosiones suelen ser de ámbito localizado y en condiciones alejadas de las óptimas (mejor pésimas) para q ue tenga lugar la explosión máxima posible (concentraciones, recinto completamente lleno de mezcla explosiva, etc.). No está de más mencionar aquí que los medios más ef icaces de venteo están en disponer , cuando sea posible, el equipo fuente de peligro al aire libre, bajo cubierta sin paredes o en edificios de construcción muy ligera. La Norma NFPA-68 62 distingue dos casos según sea la resistencia del recinto al impulso de presión, que vamos a considerar . El umbral d e separación entre recintos de baja resistencia y los de alta se establ ece en una sobrepresión de daño ƒPd = 1,5 psig (0,1 bar man) (10,5 KP a). El criterio general para diseño del venteo, para ambos casos, es que la presión en el interior del recinto nunca e xceda de 2/3 de la correspondiente a la tensión límite de rotura de la parte más débil del mismo. Ello incluye qu e el recinto pueda deformarse.


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16.3.1. Recintos de resistencia alta La guía de diseño de la NFPA-68 62, capítulos 5, 6 y 7, está basada en la experimentación publicada por Bartknecht en 1981. Utiliza como referencia para la validez del método el v alor de la sobrepresión ( ƒP = Pf - Pi) que produciría daños en el recinto, tal y como se consideró en el apartado 2.6. 3.A y en la Tabla 2.10. La guía citada sirv e para diseñar v enteos en recintos (locales o recipientes) capaces de resistir sobrepresiones superiores a 0,1 bar man (10 KPa): recipientes, silos, etc. El criterio general de diseño es evitar que la presión dentro del recinto supere los 2/3 de la correspondiente a la tensi ón límite de rotura del elemento más débil de aquél. Ello supone aceptar ciertas deformaciones del mismo. El modelo para diseño está en forma de nomogramas o de ecuacion es. Elegimos estas últimas: A. Para deflagraciones de mezclas gaseosas: Av = a.Vb.KG.P cf .eP.d

(54)

donde: Av = área de venteo necesaria (m2). a, b, c, d = constantes dependientes del g as combustible, según la Tabla 16.1. e = base de los logaritmos naturales (2,7183). Pf = presión máxima durante el venteo (bar man). Es dato de diseño y se toma inferior a la que originaría daños en el recinto (2/3). Si es aplicable la Tabla 2.10: Pf/Pmáx = 2/3 y Pfmax = Pi + ƒPd. Recuérdese que Pf será P + acumulación. ∆Pd = sobrepresión umbral de daños al recinto (KPa man). V = volumen del recinto (m3). P = presión de consigna para disparo del venteo (bar man). Tabla 16.1. Constantes para la ecuación (54). KG

a

B

c

Metano

55,0

0,105

0,770

– 0,823

1,23

Propano

75,0

0,148

0,703

– 0,671

0,942

Gas de coquería

140,0

0,150

0,695

– 0,707

1,38

Hidrógeno

550,0

0,279

0,680

– 0,393

0,755

Gas

Otros: valores correspondientes a un gas con valor de KG o Su (Tabla 2.8) parecido

d


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B. Para deflagraciones de polvos: 2

Av

h g.V 3 K ST Pfi

(55)

siendo: Av =área de venteo (m2) necesaria. g = 0,000571 e 2P. h = 0,978.e -0,105P. i = -0,678 e 0,226P. Pf = presión máxima durante el venteo (bar man). Véase discusión antes. V = volumen del recinto (m3). KST = constante dependiente del polv o combustible (bar x m/se g), como se vio en 2.6.3.A y Tabla 2.9. P = presión máxima (consigna más sobrepresión tolerable) durante el venteo (bar man). e = base de los logaritmos naturales (2,7183). C. Validez de las ecuaciones (54) y (55): • P entre 0,1 y 0,5 bar man. • P + 0,1 < ƒPd < 2 bar man; para otras presiones superiores véase apartado de la NFPA-68 62 para presiones de hasta 3 bar man. • KST entre 50 y 600 (para polvos). • V entre 1 y 1.000 m3. • Relación dimensional del recinto L/D < 5. El capítulo 5 de la Norma NFP A-68 incluye (apartado 5.2.9) el c álculo de resistencia, para la estructura portante del recinto, ante las fuerzas de reacción provocadas durante el venteo.

16.3.2. Recintos de resistencia baja Se trata del diseño para venteos de recintos capaces de resistir sobrepresiones bajas (< 10,5 KP a) como son: locales, edificios, hornos, separadores de polvos, etc. La ecuación aplicable es: (56) donde: Av = área de venteo necesaria (m2). k =constante dependiente del combustible (KPa1/2):


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Combustible

k (kPa1/2)

Metano

0,37

Propano y otros gases (excepto metano) con Sn < 60 cm/s (1) (2)

0,45

Amoníaco

0,13

Polvos ST-1 (3)

0,26

Polvos ST-2 (3)

0,50

Polvos ST-3 (3)

0,51

Notas: (1) Véase Tabla 2.8. (2) Otros gases: corregir k del propano multiplicando por la razón de las velocidades (véase Tabla 2.8) del gas en cuestión y del propano. (3) Véase Tabla 2.9.

Ar = área interior del recinto (m2); considerar el área geométrica proyectada (no incluir dientes de sierra, ondulación de parámentos y techo, etc.). ∆Pd = sobrepresión umbral de daños al recinto (KPa man). Validez: • ∆Pd entre 0,35 y 1,50 psig (2,45 y 10,5 KP a man) (0,024 y 0,100 bar man). • ∆Pd - Pc > 0,35 psi (2,45 KPa) (Pc = presión de consigna para el dispositivo de venteo; psig). • Relación dimensional del recinto L/D ≤ 3. En estos casos se requiere que la presión de consigna Pc sea bastante inferior a la sobrepresión de daño ∆Pd. Ello supone el uso de diafragmas muy frágiles (papel, etc.) o de detectores que ordenen el accionamiento, rapidísimo, de ventanales basculant es que no puedan abrirse por sí solos. Con este último fin se pueden emplear detonadores auxiliares. Las Figuras 16.4 y 16.5 29 ilustran el párrafo.


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Figura 16.4. Casi el 100% de la superficie de muros de este edificio sirve para evacuar las explosiones. Los paneles de aluminio ligero están sujetos por medio de clavijas que se sueltan ante una presión de 30 libras/pulg.2 (2 kg/cm2). Los paneles están sujetos en su parte superior por medio de bisagras para impedir que salgan disparados en caso de una explosión (Kodak Park Industrial Photo) 29.

Figura 16.5. Liberación de una explosión de almidón a través de ventanas y puertas basculantes en un edificio de construcción ligera 29.


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Medios de protección pasiva

17

Se denominan así los medios de protección que no dependen de activación mediante acciones manuales o automáticas. En los apartados siguientes se van a considerar: — La distancia como protección. — Medios para contención de derrames: cubetos y bandejas. — Medios para conducción de derrames: drenajes y balsas. — Muros protectores. — Aislamiento térmico e ignifugación. — Ventilación. — Vías de acceso y escape. Los establecimientos industriales incluyen ciertos elementos co nstructivos que suponen protección pasiva (por ejemplo, muros, cubiertas, etc). El anexo II del Reglamento de Seguridad contra Incendios en Edificios, RSCIE 53, incluye condiciones que deben reunir dichos elementos y sus materiales para que supongan una protección ef icaz. En este libro se han tratado en e l apartado 15.8.1, que bien podría ubicarse en el capítulo presente. Para ampliar información sobre los materiales de construcción puede verse la referencia 87a. Existen otros medios que también podrían considerarse como de protección pasiva pero que se han descrito en otras partes de este texto. Así: — Ciertas protecciones del sistema eléctrico (Capítulo 14). — Ciertas protecciones al proceso (Capítulo 13). — Inertización de espacios cerrados (recipientes, etc.) cuando se puedan formar mezclas inflamables en su interior (apartado 13.5). En las Tablas 17.1 y 17.2 se incluyen ciertos aspectos de los m edios de protección pasiva contemplados en algunas instrucciones técnicas complementarias.


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Tabla 17.1. Protección pasiva en la ITC-IP-0156. Medio de protección pasiva Distancias Vallado Vías de circulación Estructuras metálicas Protección de estructuras metálicas (RF-120 hasta 4,5 m de altura) Cubetos Especial para unidades que operan con alquil-plomo Ventilación de locales Redes de drenaje II

Capítulo

Artículo

II II II II

7 8 9 10.3

II II II II II

10.4 21 22 26 30

Tabla 17.2. Protección pasiva en la ITC-MIE-APQ-00155. Medio de protección pasiva

Sección

Capítulo

Apartado

II

II

1

II II

II VIII

22y3

Cimentaciones Cubetos retención Redes drenaje

II II II

III III III

1 2 3

Zonas carga y descarga

II II

III V

4 3

Vallado

II

III

5

Protección de estructuras para soporte

II II

I IV

2.4 10

Ventilación de locales

II

V

2

Distancias entre instalaciones Distancias entre tanques

17.1. LA DISTANCIA COMO PROTECCIÓN La base de este medio de protección pasiva está en el hecho de que los efectos nocivos de los accidentes: — energía radiante desde una llama, — energía y presión desde una explosión, — concentración (salvando el efecto del viento) desde una emisión, — disminuyen con el cuadrado de la distancia. Podemos ilustrarl os mediante la tabla siguiente: Distancia (m) Efecto

1

2

3

4

10

20

50

100

100

25

11

6

1

0,25

0,04

0,01


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MEDIOS DE PROTECCIÓN PASIVA

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En el Capítulo 12 se han hecho consideraciones generales relati vas al emplazamiento y distribución en planta. Ahora se va a entrar en mayor detalle. Los reglamentos 55 y 56, así como las guías de diseño 29, 59, 86, 90, etc. determinan distancias a guardar entre distintos elementos de las instalaciones así como entre ésos y los lug ares habitados o frecuentados. Los objetivos son: a) Evitar la ignición de mezclas g aseosas inflamables al contact o de éstas con fuegos abiertos (hornos, calderas, talleres, fumadores, etc.). Este es el único objetivo de tipo preventivo. b) Evitar la propagación de un fuego o explosión eventuales desde unas zonas a otras o desde unos elementos de equipo a otros. c) Evitar daños a personas o a propiedades ajenas. En ciertos casos se permiten reducciones de las distancias espe cíficas a cambio de que se adopten medidas de protección activa (por ejemplo: sistemas fijos para la aplicación de agua) o pasi va (por ejemplo: muros cortafuegos de una RF mínima) adicionales a los prescritos como oblig atorios por la re gulación de que se trate. Las ITC-APQ-001 e IP-01 son ejemplos de t al proceder (véanse las Tablas 17.1 y 17.2). Con todas las salv edades, precauciones y sin que ello e vite la c onsideración detallada de cada una de las distancias a establecer en los diseños concretos, cabe indicar ciertas distancias mínimas orientativas que se consideran seguras 87: — Ante fuego localizado (para evitar su propagación): 15 m. — Entre un riesgo de explosión y otro de incendio: 30 m. — Entre dos riesgos de explosión: 46 m. Otras distancias y v ariables orientativas, procedentes de fuente s diversas, pueden ser: — Desde fuego abierto hasta zonas con vapores inflamables: 180 m. — Una bola de fue go suele suponer quemaduras mortales en un radi o de unos 350 m (grandes esferas para almacenamiento de GLP). — Ante la onda de choque procedente de una e xplosión: prever sala s de control «bunquerizadas» en un radio de 300 m. — Área de riesgo grave: 400 («número mágico»)–500 m alrededor del epicentro (grandes esferas para almacenamiento de GLP); 76 m para otros casos. — Para iniciar una explosión con ondas de presión dañinas se suele requerir un mínimo de 5 Tm de combustible dispersado. — Distancia bajo riesgo de pro yectiles: hasta 800 m (almacenamien to GLP); 100 mm (bombonas GLP); 46 m (otros casos).


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— Plantas químicas y petroleras (sin GLP): 250-300 m a zonas residenciales como mínimo. — Un recipiente sometido a fuego directo puede colapsar en 20-30 min. Si está lleno de líquido, la vaporización de éste retrasa el colapso. — Flixboro (1974): explosión de unas 40 Tn de ciclohe xano (no con finada): 14 KPa a 330 m y 3 KPa a 800-1200 m.

17.2. CONTENCIÓN DE DERRAMES: CUBETOS Y BANDEJAS Cuando f alla un recipiente que conteng a líquidos peligrosos se produce un derrame cuya importancia depende de la capacidad de aquél y de las cantidades que afluyen al mismo. Estas últimas deben neutralizarse cerrando las corrientes de proceso correspondientes mediante válvulas de acc ionamiento, manual o automático, situado en lugar seguro. El fluido derramad o debe recogerse y más aún si está incendiado. Para ello se disponen, debajo y alrededor, cubetos y bandejas de recogida. Los reglamentos que regulan el almacenamiento de productos peli grosos 55 56 y , establecen las características de los cubetos correspondientes: a) b) c) d) e)

Capacidad: referida a la de los depósitos incluidos en el interior del cubeto. Distancia entre las paredes de los depósitos y las del cubeto. Características constructivas y de estanquidad. Accesibilidad para escape y actuación de la DCI. Seccionamiento interior y pendientes para limitar el alcance de derrames pequeños. f) Disposición de los tanques (filas, columnas, etc.) dentro del cubeto. Cuando es conveniente se puede disponer una bandeja para recogi da debajo de los depósitos y conducir los derrames a un cubeto separ ado o distante mediante tubería por gravedad. Como se suele considerar un solo siniestro, en un parque de tanques, cabe la posibilidad de unir v arias agrupaciones de ésos a un solo cubeto separado que tendrá capacidad correspondi ente a la agrupación de mayor capacidad. Los materiales para la construcción de cubetos suelen ser: tierra compacta e impermeabilizada, hormigón o ladrillo. La referencia 90c, que se comentará en el apartado siguiente, incluye consideraciones relativas a los cubetos de retención. En el equipo de proceso se suelen disponer bandejas que pueden ser metálicas (sobre todo si es en localización elevada) o de obra (cuando es en el suelo) mediante zócalos o bordillos. Estos son muretes de 20-30 cm de altura, con rampas en los accesos para facilitarlos a personas o medios mecánicos.


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17.3. CONDUCCIÓN DE DERRAMES: DRENAJES Y BALSAS Los líquidos recogidos en balsas y bandejas, así como en otras superficies e incluyendo las aguas de lluvia, deben conducirse a lugar seguro donde puedan ser tratados y/o extinguidos de maneras adecuadas. Ello se hace mediante zanjas o cunetas (drenajes abiertos) o mediante tuberías (drenajes cerrados). Es evidente la capacidad que tienen los drenajes abiertos para tra nsmitir incendios. Se distinguen, y ello suele dar lug ar a sistemas separados , los siguientes líquidos a evacuar: a) Agua de lluvia con contaminación nula o ligera: drenaje abierto o cerrado. b) Aguas con líquidos de proceso y extinción: drenaje cerrado. c) Líquidos especiales que requieren segregación total o un pret ratamiento antes de verterse al sistema b): drenaje cerrado y pretratamiento. A veces se recogen en tanques, fijos o móviles, al efecto. Existe un artículo 88, antiguo pero muy útil, sobre el diseño de estos sistemas. Los re glamentos 55 y 56 prescriben también requerimientos mínimos (segregación, diámetro de tubería, sellos, pendiente, etc.). El caudal a considerar en el diseño debe incluir el de una fug a máxima previsible más el de agua de extinción mediante medios fijos y móviles. Como orientación al diseño de zanjas y tuberías para drenajes cabe considerar la información recogida en las Tablas 17.3 y 17.4. Tabla 17.3. Capacidad de canales abiertos de drenaje (m3/min). Dimensiones del canal (metros) (ancho x alto)

8

10

20

40

0,3 × 0,2 0,3 × 0,3 0,6 × 0,2 0,6 × 0,3 0,6 × 0,6

3,0 5,3 7,5 14,0 36,5

3,3 6,0 8,4 15,5 41,0

4,6 8,5 12,2 22,0 58,0

6,8 12,1 17,0 31,5 82,0

Pendiente del canal (mm/m)

Tabla 17.4. Capacidad de tuberías de drenaje (m3/min). Dimensiones del canal (metros) (ancho x alto)

8

10

20

40

50 75 100 125 150 200

– 0,13 0,30 0,53 0,85 1,82

– 0,19 0,42 0,75 1,20 2,57

– 0,26 0,60 1,06 1,68 3,63

0,11 0,34 0,72 1,36 2,12 4,54

Pendiente del canal (mm/m)


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La balsa para recogida deberá tener , como mínimo, la capacidad de los valores máximos (considerando un siniestro único) sumados de la f uga líquida y del caudal máximo de agua para e xtinción, éste último multiplica do por el tiempo máximo de aplicación previsto. La publicación de referencia 90c contiene indicaciones relativas a estos sistemas. Conviene ampliar aquí la reseña que se hace en la bibliografía.

Control de agua para DCI y derrames en plantas químicas y petroleras al aire libre 90c A. Introducción — Definición de sistemas para drenajes separados: • Para aguas de lluvia: envío a una alberca de retención antes de pasar a un separador de aceites. • Para aguas aceitosas: procedentes de puntos de muestreo, drenajes a pie de bomba y otros puntos en que se esperen derrames de hidro carburos. Se envían directamente al separador de aceites. • Para efluentes químicos: que requieran tratamiento se gregado y específico. Son sistemas separados y menores. • Para efluentes sanitarios: procedentes de aseos, WC y similares. Se dirigen al alcantarillado municipal, a fosa séptica o a un sistema especial para su tratamiento.

B. Criterio para el diseño de drenajes para lluvia y agua DCI • Derrame máximo no aislable. • Agua DCI (sistemas manuales + automáticos) para el accidente de mayor consumo. Éste suele dar el caudal requerido mayor . Remite a 90i. • Lluvia más intensa ocurrida en 10 años (caudal) y considerada durante 1 hora. • Derrame + agua DCI simultáneos. No simultaneidad con lluvia má s intensa.

C. Pendientes • Mínimo: 2%.


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D. Recogida a distancia Retirada de derrames para limitar su combustión bajo/alrededor del equipo. Presa donde pueda arder sin afectar a equipo ni a edificios.

E. Cubetos y disposición F. Zanjas o canales G. Drenajes cerrados o enterrados Sellos (incluye figuras).

H. Drenaje de las áreas de proceso Procesos que incluyan líquidos inflamables y combustibles. Procesos que incluyan gases licuados e inflamables.

I. Drenaje de los parques para almacenamiento Tanques atmosféricos. Tanques a presión. Tanques refrigerados.

J. Bibliografía

17.4. MUROS PROTECTORES: CORTAFUEGOS Y PARA CONTENCIÓN Y DESVIACIÓN DE EXPLOSIONES El empleo de muros para prote ger contra los efectos de propag ación de incendios y explosiones tiene la utilidad de poder hacer disminui r las distancias consideradas en 17.1. Por contra, pueden presentar el inconveniente de dificultar el acceso y las acciones encaminadas a la DCI acti va. Tal contraposición conduce a una consideración delicada del pro yecto para su emple o como protección pasiva. La resistencia de los muros ante el fue go se establece en térmi nos de RF (véase 17.5). La guía de diseño 86 impone una RF-240 como mínimo para que


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puedan eludirse completamente los requerimientos de distancia, y una RF-120 para reducir distancias superiores hasta un mínimo de 7,6 m. La resistencia frente a las e xplosiones se establece en términos de resistencia a unas presiones (4,8; 69 KP a; etc.) durante un tiempo (10 mseg) determinado. En la guía de diseño ( 59) se indican las resistencias de edificaciones ocupadas por personas en función de la se veridad del riesgo de e xplosión (3 grados) y de las distancias entre los mismos y el riesgo.

17.5. PROTECCIÓN DE ELEMENTOS SOPORTANTES: CALORIFUGADO E IGNIFUGADO Es fácil v er la importancia que tiene prote ger, contra fuego y e xplosiones, los elementos que soportan recipientes y tuberías con contenidos líquidos o gaseosos que, de fugar, darían lugar al agra vamiento de un accident e eventual. También es importante proteger adecuadamente los edificios donde se aloja el control de la planta y los que son frecuentados por personas. E n resumen, hay que proteger: — Estructuras que soportan recipientes y tuberías. — Faldones que soportan columnas y recipientes. — Salas de control. — Edificios de oficinas, servicios al personal, etc. Se trata de e vitar el colapso, por acción del fue go y de las e xplosiones, de los elementos citados. Los materiales empleados para construir dichos elementos incluyen: a) Hormigón armado: buen comportamiento frente al fuego y las explosiones. b) Ladrillos: buen comportamiento ante el fuego pero no ante explosiones. c) Acero: requiere protección contra el fuego. En el caso de estructuras y f aldones metálicos se trata de cons eguir que el material mantenga sus propiedades mecánicas durante el tiempo n ecesario para extinguir el incendio. Ello se consigue poniendo una barrera térmica (calorifugado) que origine un gradiente de temperatura entre el fue go y el elemento estructural metálico. La diferencia más importante entre el aislamiento térmico de pr oceso (para conservar calor o frío) y el de protección contra el fue go está en que éste últi-


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mo debe resistir la acción del agua a presión que se pro yecte durante la extinción. En España, esto se caracteriza según la Norma UNE 23806 54. La eficacia de aislamiento térmico se caracteriza en términos del espesor (y conductividad térmica) que conf ieran al material prote gido una resistencia al fuego (RF) durante un tiempo determinado. En plantas industriales es frecuente el requerimiento de una RF-120 que corresponde a 2 horas (12 0 minutos). La medición de RF está establecida mediante ensayos normalizado s según las Normas UNE 23093, 23102, 12103, 23702 a 23735 y 23801 a 23820 54. En España se considera como temperatura crítica de seguridad para elementos metálicos la de 500 °C. Es frecuente la confusión terminológica entre calorifug ado, que es lo que hemos estado tratando hasta aquí, e ignifugado. Este último es e l tratamiento de materiales poco resistentes, a la propia combustión y a los efectos de la misma, mediante impregnación o recubrimientos adecuados para mejora r su RF. Es típico el caso de la madera como objeto de ignifug ado. El ignifugado tiene pocas aplicaciones en las plantas que estamos considerando. Volviendo al calorifugado, éste puede aplicarse de varias formas: — Placas, paneles y coquillas aislantes. — Pastas o morteros aislantes (con armadura de malla para espeso r > 3 cm). — Pinturas intumescentes: se hinchan por la acción de calor gener ando así la capa aislante. y de acuerdo con varios procedimientos: — Montaje (placas, paneles y coquillas): encolado, atornillado, etc. — Aplicación manual con paletas y llana (enfoscado). — Proyección. — Pintado. En la referencia 89 se pueden encontrar varios trabajos relativos a las características, diseño y aplicación de estos materiales para calorif ugado. En la Tabla 17.5 se recogen algunos datos básicos. Algunos re glamentos, como el ITC-MIE-APQ-001 55, y guías de diseño, como 86, establecen criterios para diseño de estas protecciones. Más e xplícita es 59, apartado 5.1.3, que incluye: — Equipo y tuberías cuyos soportes deben ser prote gidos a RF ≥ 2 horas. — Altura, desde suelo o plataforma sin taladros, que debe ser obje to de protección (típico: 9 m) (IP-01: 4,5 m). La Figura 17.1 muestra ejemplos de estas protecciones.


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Figura 17.1. Ejemplos de protección mediante calorifugado.

Tabla 17.5. Materiales empleados como aislamiento protector contra el fuego. Conductividad Temperatura límite térmica, K (aprox.) (°C) kcal/h m °C

Material Lana de roca aglomerada

Placas o mantas

Densidad (kg/m3)

0,034

750 °C

120-300

Yeso reforzado con fibra de vidrio

Placas

Vermiculita

Placas

0,054

1.200 °C

90-110

Perlita expandida

Placas

0,041

250 °C

160

Silicato cálcico

Placas

0,049

1.000 °C

220

Yeso/cartón

Placas

0,155

50 °C

800

Yeso/perlita

Mortero

0,800

900

Cemento/vermiculita

Mortero

0,100

650

Cal/vermiculita/perlita

Mortero

0,050

450

Mortero con fibras minerales

Mortero

Pinturas intumescentes

Pinturas o sellantes

NOTA: 1 W/m °C = 0,861 kcal/h m °C.

220-250 Para RF ≤ 120

No se aplica


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17.6. VENTILACIÓN Se trata, en este caso, de mantener la concentración de sustancia s inflamables en recintos cerrados o semicerrados, por debajo del límite inferior de inflamabilidad. El NFPA 30 86 establece que la concentración debe ser no superior al 25% de dicho límite o, alternativamente, 0,3 m3/min m2 (de suelo) como mínimo. Cuando se diseña ventilación destinada a la protección personal el sistema resultante cubre sobradamente las necesidades de protección con tra incendios. Ello se debe a que la concentración dañina a las personas (TLV, LOEL, LC50, etc.) está muy por debajo de los límites inferiores de inflamabilidad. Por ello remitimos el diseño de los sistemas para ventilación al Capítulo 20 y a la referencia 118. Cuando se utilizan sistemas de protección acti va en recintos ce rrados por inundación total de los mismos (por g ases, agua nebulizada, etc.) se debe prever la parada y/o cierre de los medios de v entilación durante la extinción para asegurar la eficacia de la misma.

17.7. VÍAS DE ACCESO Y ESCAPE Se trata aquí de las calles y pasillos, sobre el suelo o ele vados (pasarelas) que permitan, en caso de siniestro (incendio, emisión, etc.): a) El escape o e vacuación de los operarios presentes en la plant a hasta alcanzar lugar seguro. b) El acercamiento de personas y equipos, vehículos inclusive, para la DCI activa así como la aplicación de los medios para ésta de forma razonablemente eficaz. En lo que se refiere al objetivo a) suele establecerse el criterio de que las vías de escape dispongan de dos direcciones alternativas para el mismo (dos caminos de escape independientes). Los reglamentos 55 y 56 establecen las pistas que debe haber alrededor de los cubetos que contienen tanques para almacenamiento y también las que debe haber entre y alrededor de las unidades.


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Protección de las unidades y equipo para proceso

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La protección de las unidades de proceso, y de los elementos de equipo dentro de las mismas, es un verdadero reto para los diseños de proceso, de distribución en planta, de protecciones pasiva y activa, etc. Ello se debe a la gran diversidad de aparatos, tuberías, sustancias, operaciones unitarias, reacciones químicas, condiciones físicas y químicas, etc., que pueden estar implicados en el diseño, operación, mantenimiento y seguridad de las plantas químicas y petroleras. Cierta parte de las prescripciones para este trabajo de ingeniería están en las regulaciones y guías de diseño: — ITC-MIE-IP-01 «Refinerías» 56. — Referencias 14, 15, 21, 22, 25, 29, 30a a 44a, 50 a 54, 73, 74, 86, 87, 90j, 90k, 94 y el Capítulo 19, dada su semejanza con los temas tratados. La diversidad reseñada arriba impone que el diseño de plantas para proceso requiera: — Juicio ingenieril certero incluyendo ciertos aspectos artísticos y de experiencia. — Equipos multidisciplinares con gran riqueza de conocimientos y experiencia. Cabe decir que todo lo incluido en el texto presente tiene aplicación concreta en esta actividad de diseño, por lo que resulta recomendable el empleo continuado de este libro como base para consulta. Bien podría cons iderarse como «Manual para protección de las unidades y equipo de proceso». En el artículo 22 del Re glamento ITC-MIE-IP-01 56 hay previsiones especiales que operan con alquil-plomo. Actualmente no presenta apl icación por


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haberse abandonado el uso de este aditi vo antidetonante para la s gasolinas en Europa. En los próximos apartados se recogen orientaciones y recomendaciones variadas en una especie de cajón de sastre que podría ampliarse c asi sin límite.

18.1. PROTECCIÓN PASIVA Tiene aplicación aquí lo que se ha incluido en los Capítulos 12 y 17 del texto presente. Otras consideraciones pertinentes son las que se comentan a continuación. Distancias: En la Tabla 18.2 se incluye el cuadro I de la ITC-MIE-IP-01 rel ativo a distancias entre unidades, secciones y otros elementos de las ref inerías de petróleo. Ello se hace por vía de ejemplo y porque el cuadro publica do en el BOE puede conducir, en su ejecución de imprenta, a confusión. En el Capítulo 10.10 de la referencia 87 se hacen consideraciones relativas a distancias mínimas seguras que se han citado en el apartado 3.7.1 de este texto. Se incluye allí una tabla semejante a la 3.37 de aquí. Esa tabl a considera distancias, entre elementos de equipo dentro de las unidades de proceso, que citamos aquí en la Tabla 18.1. Tabla 18.1. Distancias recomendadas dentro de las unidades de proceso 87 (en metros). 1

2

3 3.1

1. Reactor (1)

7,6

2. Casetas pequeñas de bombas o compresores

12,2

3. Tanques intermedios de proceso: — normales

de 30,5

de 30,5

a 61,0

a 61,0

— de alto riesgo 4. Equipo de destilación 5. Salas de control (2)

15,2

9,1

de 15,2 a 30,5

de 15,2 a 30,5

4

5

de 15,2 a 30,5

3,1

3.2

17 diámetros

30,5

Notas: (1) Se recomiendan paredes protectoras contra explosiones para reactores peligrosos. (2) Las salas de control que corresponden a unidades muy grandes o peligrosas, así como las que controlan a varias unidades o contienen ordenadores pueden requerir distancias may ores y construcción a prueba de e xplosiones. Distancia a mantener entre zonas donde haya riesgo de emisión de vapores y fuego abierto: 30,5 m.


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PROTECCIÓN DE LAS UNIDADES Y EQUIPO PARA PROCESO

Tabla 18.2. Distancias mínimas entre límites de instalaciones en refinería 56.

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Distancia de los venteos al suelo o plataforma más cercanos: 3,6 m 86. Distancias mínimas de recipiente de proceso a límite de propiedad: tabla 53.1.1 en 86. Soportaje adecuado de tuberías y evitación de tensiones en las mismas por dilatación térmica 86. Resistencia de tuberías, válvulas y juntas al fuego 86. Existen distancias recomendadas mayores que las reglamentadas. Por ejemplo: la Safety Guide de AMOCO y las guías de referencia 90a y 90b que, aparecidas últimamente, conviene reseñar aquí cierto detalle como se hace a continuación. «Distribución en planta y distancias para plantas químicas y pe troleras» 90a. — Duplicación de equipos críticos para la seguridad. — Equilibrio entre economía de escala (pocos equipos más grandes ) y seguridad (multiplicación de equipos menores en paralelo).

Figura 18.1. Ejemplo de propuesta para la distribución general en planta 90a.


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— Elección de localización para la planta: en función de factores incontrolables (inundaciones, terremotos, etc.). — Distribuir planta, en función de: a) Factores incontrolables: inclinación topográfica no corregible, dirección y fuerza de los vientos. b) Factores controlables: variables de proceso, mantenimiento, suministro y disponibilidad de repuestos, lógica y automatización del control (de proceso), diseño de DCI, capacidad sobrante de producción, inventarios de líquidos inflamables, control de fugas, etc. — Distribución en planta que minimice los riesgos globales de da ños a bienes, y a la producción (lucro cesante). La figura 18.1, de la guía, propone un ejemplo de disposición conveniente. — Subdividir la planta en secciones, unidades o áreas: • Unidades de proceso. • Servicios de proceso. • Oficinas y servicios. Rectángulos con dimensiones máximas 92 x 183 pies (28 x 56 m) a efectos de DCI. — Recomendaciones variadas. Pistas y accesos: • Evitar pistas sin dos accesos libres. • Anchuras: o las de los v ehículos (para mo ver piezas grandes o p ara DCI) u 8,5 m (la mayor de las 2). • Alturas: gálibos suficientes para que las grúas y camiones no golpeen. • Pendiente: evacuación de lluvia, etc. • Libres de fuegos y drenajes. • Hidrantes y monitores a sus lados para facilitar acceso y empleo. • 2 accesos a la planta para que accedan vehículos DCI. — Unidades de proceso: A) Evaluar los riesgos del proceso. B) Clasificar procesos como de riesgo: • Moderado. • Medio. • Alto. Tal y como se indica (criterio y ejemplos) en 90b:


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• Moderado: — Riesgo de explosión: limitado. — Riesgos de incendio: moderado. — Reacciones endotérmicas. — Operaciones sin reacción: destilación, mezclado de líquidos inflamables, etc. — Reacciones exotérmicas con líquidos y g ases no inflamables. — Ejemplos: destilación de crudo, etanol (a partir de metanol), etilenglicol, formaldehído (a partir de metanol), etc., (hay más). • Medio:

— Riesgo explosión apreciable + riesgo incendio moderado. — Reacciones suavemente exotérmicas. — Ejemplos: alquilación, BTX, poliestireno, etc. (hay más).

• Alto:

— Alto riesgo de e xplosión + riesgo incendio moderado o alto. — Reacciones muy exotérmicas. — Reacciones que pueden descontrolarse. — Manipulación de productos con alto riesgo. — Ejemplos: hidrocraqueo, óxido de etileno, ácido acético, acrilonitrilo, etc. (hay más).

— Distancias: C) Separación entre bloques (plantas o unidades) según Tabla 18.3. D) Segregación de unidades para e vitar difusión de incendios; s egregar servicios comunes (compresores, control, hornos, etc.); intercalar unidades de riesgo medio o moderado, actuando como «pantallas», entre las de riesgo alto. E) Disponer de elementos de equipo, dentro de cada unidad, equilibrando los criterios: a) Agrupación de equipo semejante para f acilitar operación, control y mantenimiento. b) Disposición acorde con el diagrama de flujo (corrientes princ ipales mas voluminosas) del proceso. c) Equipo con necesidad de acceso (para limpieza, mantenimiento, etc.): cerca de los límites de unidad y orientado hacia las pistas. F) Clasificar los elementos de equipo, de forma semejante a la se guida en el párrafo B, según 90b y los criterios adicionales siguientes:


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Tabla 18.3. Distancias recomendadas (en pies) entre unidades para plantas químicas y petroleras 90a.


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a) Reactores: riesgos según (90b). b) Bombas de alto riesgo: las que impulsan: — Líquidos inflamables y comb ustibles a temperaturas > 260 °C o por encima de su temperatura de inflamación. — Líquidos inflamables y combustibles a presiones > 34,5 bar. — Gases licuados inflamables. c) Bombas de riesgo medio: las que impulsan líquidos inflamables y combustibles no incluidos antes. d) Bombas sin requerimiento de distancias: las aisladas y con acc ionamiento magnético (las denominadas bombas «enlatadas»). G) Distancias, dentro de las unidades, de los elementos de equipo. La Tabla 18.4 f acilita distancias mínimas horizontales entre lo s bordes de contorno de los aparatos. La guía 90a, que estamos comentando, proporciona criterios para varios detalles relativos al equipo. También indica una disposición general de las unidades según lo siguiente: • • • •

Bandejas de tuberías en el centro de la unidad (atravesándola). Reactores y depósitos grandes hacia fuera de la bandeja de tub erías. Bombas en el borde exterior de la unidad. Equipo elevado sobre estructuras: el que no teng a potencial de fuego importante.

H) Servicios de proceso (torres para enfriamiento, energía, subestaciones eléctricas, etc.).

calderas, centrales de

— Agrupar lejos de zonas peligrosas. — Separarlos, según riesgos, para evitar fallos concomitantes de los servicios. — Enterramiento de cables eléctricos para protegerlos. I) Salas de control, oficinas y servicios: varias recomendaciones. J) Zonas de almacenamiento. — Distancias entre recipientes: Tabla 18.5. — Distancias a unidades: Tabla 18.3. — Varias recomendaciones: • Para tanques atmosféricos. • Para tanques a presión y refrigerados.


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Tabla 18.4. Distancias recomendadas (pies) entre elementos de equipo dentro de las unidades 90a.

K) Consideraciones adicionales para lograr una distrib ución en planta adecuada. L) Bibliografía.

18.2. PROTECCIÓN EN EL PROCESO Y SU CONTROL Aquí tiene aplicación todo lo considerado al respecto en los Capítulos 13 y 14 del texto presente. Otras consideraciones son las que figuran a continuación:


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Tabla 18.5. Distancias recomendadas (pies) entre tanques para almacenamiento en plantas químicas y petroleras 90a.

A) Se requieren equipos para detección de fugas (86). B) Cuando se impulsan líquidos mediante la presión de g as se requieren 86 las protecciones siguientes: a) Usar gases inertes para impulsión de líquidos de la clase A. Lo mismo que clases B y C si se transfieren a temperatura superior a la suya de ignición.


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b) Protecciones contra sobrepresiones y rebosamientos. C) En los sistemas para recogida de v apores deben disponerse rec ipientes separadores para retirar los líquidos que puedan ser arrastrado s y/o condensados. Tales recipientes deben tener: a) Control de nivel: para vaciar antes de rebosamiento. b) Alarma de nivel alto. Idéntico al caso anterior pero con sist ema de aviso. c) Alarma y control de nivel bajo: para evitar que la bomba de vaciado se caliente por trabajar en vacío. D) Cuando actúe, en general, una alarma y control de ni vel alto h abrá un enclavamiento que cierre el acceso de líquido de recipiente controlado. E) Es necesaria la prevención de explosiones 86 según NFPA-69 82. F) Se requiere inertización 86 en los espacios cerrados, incluso recipientes, donde puedan haber mezclas que estén dentro de los límites de inflamación. G) Se advierte 86 del riesgo de adsorber derivados oxigenados de los hidrocarburos (aldehídos, cetonas, etc.) sobre carbón acti vo: el calor de adsorción puede iniciar la ignición de mezclas inflamables de est os derivados. H) Las válvulas destinadas a bloquear el flujo de grandes canti dades de productos inflamables deben 87: a) b) c) d)

Operarse mediante acción remota o manual (ambas). Cerrar en caso de fuego. Cerrar en caso de fallo (AFC). Pueden tener los tubos de accionamiento de plástico que se de struirá por el fuego y con ello se dará paso a la acción c).

I) Las bombas alternativas deben estar dotadas de válvulas de seguridad o de bipaso en su descarga. También sirve un enclavamiento al funcionamiento de la propia bomba cuando aumenta excesivamente la presión de descarga.

18.3. PROTECCIÓN ACTIVA Se ha estudiado en el Capítulo 15 del te xto presente. Considera ciones adicionales son las que se indican a continuación: A) El reglamento de referencia refinerías de petróleo:

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incluye las prescripciones para DCI en


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— Artículo 27: medios generales de lucha contra incendios. 1. Utilización del agua. 2. Utilización de la espuma. 3. Utilización de extintores. — Artículo 28: protección e instalación para la lucha contra incendios. 1. Protección personal. 2. Protección de las unidades. 3. Dispositivos para enfriamiento de depósitos de hidrocarburos de la clase A. 4. Protección fija en los tanques. 5. Protección de las plataformas marítimas aisladas. 6. Mando de las instalaciones fijas. — Artículo 29: sistema de alarma. B) Es conveniente 87 considerar cortinas de agua, mediante boquillas rociadoras, alrededor de fuentes de ignición por fue go abierto (ho rnos, calderas, etc.), para evitar el acceso a las mismas de nubes de v apores inflamables. C) Resultan bastante interesantes a este respecto los artículos de las referencias 145 a 147.


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La Norma ISO 13.702

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En la primera edición del presente libro (1998) se reseñó el bo rrador de esta Norma que conoció su edición, como tal, en el año 1999. Su tít ulo es «Industrias del petróleo y del gas natural. Control y mitigación de incendios y explosiones en instalaciones para producción. Requerimientos y guías» 93. Suponemos que el trabajo de normalización que ha resultado en e l documento citado procede del estudio y consideración de accidentes trágicos como los referidos en los vídeos relativos al tremendo accidente de la plataforma Piper-Alpha en el Mar del Norte 132. La reseña aquí del documento en cuestión culmina lo tratado hasta ahora en la Tercera Parte de este libro: Seguridad en el diseño y diseño de la seguridad. La Norma proporciona criterios y datos amplios y, a la vez, concretos que faciliten el diseño se guro de las instalaciones consideradas. Pensa mos que puede servir de modelo para normalizar estos aspectos para otros tipo s de instalaciones (ref inerías, plantas químicas, etc.) por semejanza. Recomenda mos vi vamente su lectura y consideración. A continuación vamos a dar el índice del documento que nos ocup a, como indicación del contenido, y a incluir ejemplos de la información técnica que presenta. ÍNDICE 93 Prefacio. Hincapié en que los anexos de la norma son solamente informativos. Introducción. 1. Alcance. 2. Términos, definiciones y abreviaturas.


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3. Objetivos. 4. Evaluación de los riesgos de incendio y e xplosión; gestión del riesgo. Envía, de modo genérico, al anexo C como fuente de aspectos que se deben considerar en instalaciones complejas. 5. Distribución en planta de la instalación. 6. Sistemas para parada de emergencia y despresurización 7. Control de la inflamación. 8. Control de derrames. 9. Sistemas para energía (eléctrica) de emergencia. 10. Sistemas detectores de fuego y gases. 11. Protección activa contra incendios. 12. Protección pasiva contra incendios. 13. Sistemas de protección y mitigación de explosiones. 14. Evacuación, escape y rescate. 15. Inspección, pruebas y mantenimiento. Nota: los apartados 5 a 15 de la Norma incluyen los subapartados siguientes: (1) Objetivos; (2) Requisitos funcionales. Han desaparecido los subapartados originales del borrador: (3) Guía para diseño, así como las referencias de envío a los anexos que se encontraban en dicho borrador. Anexo A. Eventos peligrosos típicos con fuego y explosión. A.1. A.2. A.3. A.4.

General. Eventos con fuego. Eventos con explosión. Fuentes potenciales para inflamación. A.4.1. General. A.4.2. Reacciones químicas. A.4.3. Arcos y chispas eléctricas. A.4.4. Chispas de origen mecánico. A.4.5. Descargas eléctricas atmosféricas. A.4.6. Chispas por electricidad estática. A.4.7. Llamas. A.4.8. Superficies calientes. A.4.9. Calor de compresión.

Anexo B. Guía para el control y la mitigación de incendios y explosiones. B.1. La distribución de planta en la instalación. B.2. Los sistemas para parada de emergencia y vaciado de la instalación. B.3. Control de la inflamación. B.4. Control de derrames. B.5. Sistemas para energía (eléctrica) de emergencia.


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LA NORMA ISO 13.702

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B.6. Sistemas para detección de fuego y gases. B.7. Alarmas auditivas y visuales típicas. Incluye información para reunión del personal para prepararse para la evacuación y para dar la alarma de emisión tóxica. B.8. Protección activa contra incendios. B.8.1. B.8.2. B.8.3. B.8.4. B.8.5. B.8.6. B.8.7. B.8.8. B.8.9. B.8.10. B.8.11. B.8.12. B.8.13.

General. Sistemas para bombeo de agua contra incendios. Tuberías distribuidoras para agua contra incendios. Sistemas fijos de rociadores. Sistemas para agua nebulizada. Sistemas de espuma. Sistemas automáticos de pulverizadores. Cañones para agua. Hidrantes y mangueras en carretes. Sistemas fijos de polvo químico. Sistemas extintores mediante gases. Equipo móvil y portátil para DCI. Protección del helipuerto contra incendio.

B.9. Protección pasiva contra incendios. B.9.1. B.9.2. B.9.3.

General. Criterios para las pruebas de resistencia al fuego. Elección de materiales.

B.10. Sistemas para protección y mitigación de explosiones. B.11. Geometría modular para mitigar los efectos de explosiones. Afecta a la distribución en planta. B.12. Evacuación, escape y rescate. B.12.1. B.12.2. B.12.3. B.12.4. B.12.5. B.12.6. B.12.7. B.12.8.

Estudio de la evacuación, el escape y el rescate. Vías para escape. Estructura de mando. Reunión. Comunicaciones durante la emergencia. Evacuación y escape al mar. Equipo para evacuación y supervivencia del personal. Rescate y recuperación del personal.

B.13. Sistemas para el suministro de fluidos neumáticos, hidráulicos y auxiliares. B.13.1. Propósito. B.13.2. Propiedades del suministro. B.13.3. Suministro y respuesta.


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B.14. Inspección, pruebas y mantenimiento. B.14.1. General. B.14.2. Sistemas para control de fuego y de gases. B.14.3. Sistemas para parada de emergencia y vaciado de la instalación. B.14.4. Sistemas para bombeo de agua contra incendios. B.14.5. Sistemas para rociado y pulverización de agua. B.14.6. Mangueras, boquillas y cañones para agua. B.14.7. Sistemas fijos de polvo químico. B.14.8. Sistemas con fluidos extintores (gases y agua nebulizada). B.14.9. Equipo móvil y portátil para DCI. B.14.10. Baterías eléctricas y sus cargadores. B.14.11. Sistemas para emergencia. B.14.12. Protección pasiva contra incendio. Anexo C. Ejemplos típicos de los requisitos de diseño para instalaciones marinas grandes e integradas. C.1. Requerimientos típicos de energía eléctrica para emergencias. C.2. Aplicaciones típicas de los detectores de incendio y de g ases. C.3. Guía para la elección de sistemas para protección activa contra incendios. C.4. Aplicaciones típicas para la protección pasi va contra incen dios. C.4.1. General. C.4.2. Protección contra incendios a la integridad de estructuras portantes de cargas. Tabla 19.1. Ejemplo de los tiempos mínimos que deberían operar los sistemas eléctricos de emergencia 93. Servicio Sistemas para detección de gases y alarma

Tiempo sugerido 180 min

Sistemas de control para parada y despresurización de emergencia

30 min

Sistemas para vigilancia y control de procesos

45 min

Sistemas para aviso al personal, alarmas acústicas y luces de situación

180 min

Iluminación para emergencia y escape

90 min

Sistemas para ayuda a la navegación incluyendo luces del helipuerto

96 h


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Tabla 19.2. Elección de sistemas para protección activa contra incendios en zonas típicas. Tipo de protección (además de portátiles)

Densidad de aplicación de agua (l/min.m2)

Cabeza del pozo/zona del colector

Rociado de agua/espuma/ polvo

10 (o 400 l/min/pozo)

Áreas de proceso

Rociado de agua/espuma/ polvo

10

Bombas y compresores

Rociado de agua/espuma

20

Zonas de tratamiento de gases

Rociado de agua/polvo

10

Espuma si la zona contiene cantidades significativas de líquidos inflamables

Zona con metanol

Espuma antialcohol o rociado con agua

10

Unidades portátiles para espuma si la zona es pequeña

Tratamiento con inyección de agua

Ninguna si no existe riesgo de hidrocarburos

Plataforma de perforación

Rociado con agua

10

Solamente si la estrategia contra el fuego y explosión juega un papel importante para el sistema

Prevención de erupciones


Cabina de perforadores

Ninguna

Sala de desgasificación


10

Sala de agitación de pizarra


10

Sala de tanque para lodos activos


10

Zona o sala

Sala de sacos y graneles Ninguna

Observaciones

400

Solamente si la estrategia contra el fuego y explosión juega un papel importante para el sistema

Siempre que no se almacenen inflamables

Laboratorio de lodos

Ninguna

Sala de la unidad de cementado

Agua nebulizada/rociado/ espuma

Pulverización según la especificación del proveedor

Estación de control

Ninguna

A confirmar por la estrategia contra el fuego y explosiones (Continúa)


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Tabla 19.2. (Continuación) Zona o sala

Tipo de protección (además de portátiles)


Observaciones

Sala central de control

Ninguna

A confirmar por la estrategia contra el fuego y explosiones

Sala de instrumentos aneja a la estación o sala central de control

Ninguna


Sala local de equipo

Ninguna


Suelos y techos falsos en las salas de control, central de control y de instrumentos

Dispositivo para levantar las escotillas del suelo. Sistema para gas con lanza para aplicación

Sala de turbinas

Rociado de agua

Carcasa de turbina

CO2, gases o agua nebulizada

Bloqueo al acceso a la carcasa cuando se empleen gases

Sala del panel de interruptores

Ninguno


Sala del generador de emergencia

Agua nebulizada/espuma/ rociado de agua

Sala de bombas para DCI

Agua nebulizada/espuma/ rociado de agua

10

Taller mecánico

Rociadores

6

Taller de instrumentos

Rociadores

6

Almacén para botellas de gases

Ninguna

Almacén de pinturas

Rociadores

Viviendas

Ninguna

Extracción para venteos Gases de cocinas

10

10

Sistema dedicado solamente si hay inventario de inflamables en la sala

Se deben evaluar los efectos del agua sobre el equipo presente en la sala Se deben evaluar los efectos del agua sobre el equipo presente en la sala

Materiales inflamables aparte para limitar el combustible en el riesgo Operados en las cocinas localmente

Zona general de cocinas Ninguna (Continúa)


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Tabla 19.2. (Continuación) Zona o sala

Tipo de protección (además de portátiles)


Electrodomésticos y su zona en cocina

Sistemas propios

Cabina de grúa

Ninguna

Sala de máquinas de la grúa

Portátil/agua nebulizada

Helipuerto

Espuma/polvo

6

Hangar

Rociado/espuma / polvo

10

Bloqueo de cadena

Agua

60

Observaciones Según recomendación del proveedor

Rociado, agua nebulizada para accionamientos diésel

Sala de control de lastre Ninguna Área del cabezal

Rociado con agua/espuma

Sala de bombas en columna

Ninguna

Estructuras verticales y horizontales

Rociado con agua

Vías para escape y evacuación

Cortinas de agua

10 Excepto si hay líquidos inflamables presentes 10 (para vertical) 4 (para horizontal) 15-45 l/min.m

C.4.3. Condiciones para las barreras contra fue go entre zonas importantes. C.4.4. Requerimientos para la inte gridad contra el fue go del equipo. C.5. Frecuencias típicas para pruebas e inspección.


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Tabla 19.3. Cuadro para inspección y pruebas. Clave: C = calibración, F = prueba funcional, I = inspección sin desmontar

Sistemas para detección de fuego y gases: — Panel de control — Alarma general de fuego y gases — Detectores (de lluvia, térmicos, de humo, de gases)

F

Sistemas para protección contra incendios: — Sistemas fijos para extinción con gases y agua nebulizada — Sistemas para extinción con rociado y pulverización de agua — Válvula para sistemas de extinción con rociado y pulverización — Sistemas fijos para extinción con polvo(a, c) — Mangueras, boquillas y cañones para DCI — Equipo móvil y portátil para DCI — Sistemas para bombeo de agua para DCI(d, e, f) Sistema para comunicaciones: — Sistemas para aviso al personal(g) — Sistemas para aviso al personal del área de proceso — Radio principal de apoyo. — Sistemas marinos y aeronáuticos de VHS: • Fijos(h) • Portátiles — Faro aeronáutico — Radio en botes salvavidas

Anual

Semestral

F Cy F

IyF I

Cy F

Cy F

IyF

IyF F

F I

IyF

F F F

F F

IyF F IyF

Sistemas para paradas de emergencia: — Panel de control — Anillos de control para paradas de emergencia e I/O(i) — Alarmas e interruptores críticos (por ejemplo, valores sobrealtos o subbajos) — Válvulas para parada y despresurización de emergencia Equipo eléctrico: — Generador de emergencia. — Cargadores de baterías para suministro ininterrumpido. — Iluminación de emergencia.

Trimestral

Mensual

Semanal

Diario

Equipo

Frecuencia

F F

F F

F F F F

F F

F

F

F

(Continúa)


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Tabla 19.3. (Continuación) Clave: C = calibración, F = prueba funcional, I = inspección sin desmontar

Semestral

Anual

Semanal

Mensual I I I I

Trimestral

Equipo para escape y evacuación: — Botes salvavidas(j) — Almadías salvavidas(k) — Equipo terciario (escape individual al mar). — Equipo para respiración asistida(l)

Diario

Equipo

Frecuencia

I

I

I

Notas (a) Los sistemas extintores mediante gases incluyen aquí los de agua nebulizada. (b) La inspección incluye las comprobaciones de presión y carga en los recipientes contenedores. (c) El cilindro para almacenamiento de polvo se debe inspeccionar anualmente ante contaminación. (d) Preparación a basar en la prueba funcional semanal. (e) Prueba de rendimiento de la bomba (anual). (f) Prueba de descarga desde, al menos, dos puntos (anual). (g) Equipo central en el área de proceso a prueba funcional diaria. (h) Equipo fijo VHF requiere prueba funcional diaria. (i) Reparación y recalibrado dependientes de los resultados de las pruebas funcionales. (j) Reparar según se requiera. (k) Recertificación cada 12 meses. (l) Recertificación cada 5 años.

Bibliografía valiosa Nota: En la primera edición del presente libro se hizo la reseña al borrador para la Norma comentada, recogiéndose en esta edición la Norma d efinitiva. Debe decirse que la comparación entre ambos documentos resulta poco satisfactoria. Al pasar del borrador a la Norma definitiva, puede observarse que han desaparecido del te xto principal los apartados correspondientes a «Guía para Diseño», con los correspondientes envíos a los anexos. Éstos, que estaban definidos claramente por subapartados diferentes (letras de A a K), en el documento definitivo aparecen como subdivisiones (A a C), lo que implica menor claridad en la aplicación de la Norma. Como puede comprobarse, también en otras ocasiones, cuando normas y reglamentos se someten a negociación y a consensos burocráticos, pierden claridad técnica y facilidad para su uso y consulta. En realidad opera la regla del mínimo común múltiplo.


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Gestión de los riesgos laborales

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Las sociedades desarrolladas han demandado y demandan a la industria según una evolución, justa y deseable, que es 121b la siguiente: • Hasta 1950: la demanda se reduce a producir mucho y barato. • Entre 1950 y 1970: se comienza a introducir el concepto de seguridad para las personas, bienes y servicios en el ámbito laboral. • Desde 1970 y , continúa durante el siglo XXI: se añade e implementa el concepto de seguridad para el medio ambiente. La industria ha respondido a las demandas sociales siempre que, empleado tiempo, esfuerzo y medios económicos, ha podido desarrollar los medios técnicos necesarios, tanto en procesos como en equipos, para satisfacer dichas demandas sociales. Dentro de un entendimiento, necesario y deseable también 121a, entre la industria y la sociedad, compete al Estado la acción legisladora y reglamentadora que, complementando a la acción re guladora del mercado y la normaliz adota de los entes dedicados a tal tarea, impulsa las citadas demandas. En todo caso, no debe olvidarse que las acciones recién citadas deben ser viables y realistas. Por otra parte, se debe reconocer que la situación de la socieda d y de la industria españolas no resulta airosa, como puede deducirse de la Tabla 20.1 y de los datos que se publicaron en 2005: frente a una media en la Co munidad Europea de 5 fallecimientos por cada 100.000 habitantes y año, en España tenían lugar 9 f allecimientos (todos ellos accidentales). Teniendo esto en cuenta, no cabe duda de que es mucho lo que queda por mejorar. También hay que tener en cuenta lo manifestado en la referencia 112: el 96% de los accidentes laborales proceden de actos humanos inse guros y el 4% de condiciones laborales inseguras. Así las cosas, se ha producido un esfuerzo re glamentador muy imp ortante desde la Ley de Prevención de Riesgos Laborales (LPRL), aprobada y publica-


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Tabla 20.1. Estadística de accidentes mortales en 2005 109. Alemania

España

Relación España/Alemania

Número de accidentes laborales mortales por millón de trabajadores en la agricultura/año

57,84

77,6

1,34

Idem en la industria

86,44

127,9

1,48

Concepto

Idem en los servicios

49,36

83

1,68

Idem en la construcción

165,86

290,2

1,75

Número total de accidentes laborales mortales por millón de trabajadores/año

75

110

1,47

Número total de accidentes de tráfico mortales por millón de habitantes/año

134

211

1,58

Número de muertes en accidentes de tráfico por millón de vehículos/año

265

635

2,40

da en 1995 112b. Hay quien critica la política de se guridad tildándola de «a valancha reguladora procedente de la legislación de Bruselas: echar más personajes improducti vos, más re glamentación y más b urocracia sobre los problemas»; todo ello sobrecar gando a las empresas industriales con a ctividades no productivas y costes (mano de obra en España: 16 € /H.h; en Eslo vaquia: 3 € /H.h; en China 1 € /H.h) en tiempos de una competencia mundial preocupante para nosotros. También se achaca a las re glamentaciones que contribuyan mucho a la formación de responsabilidades del empresario, algo a la de aptitudes del empleado y muy poco a la de actitudes (autocontrol, etc.) y responsabilidades de éste. Habrá que esperar y v er si la e volución favorable de la situación, manifestada mediante resultados estadísticos f iables y coh erentes, demuestra el error de quienes piensan así. El comentario malhumorado anterior procede del mero análisis de los textos legislativos por los autores del libro presente, junto con s u dilatada e xperiencia industrial. Las cosas habrían quedado así si no fuera p orque una semana después de redactar el te xto anterior, encontramos una public ación 141 de una entidad de prestigio en el campo de la seguridad industrial con el siguiente comentario. El número de la revista está dedicado a los 10 años de vigencia de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales y de sus derivados. Recogemos dos párrafos de dicha revista: • Página 6: «Un aniversario polémico: todos reconocen los méritos de la norma, pero también critican que, durante la década de su aplicac ión hayan aumentado los accidentes». Continúan con datos estadísticos. • Página 10: «Si la LPRL tuviese que ser e xaminada, en su décimo aniversario, desde la comprobación de su influencia efecti va sobre las cifras de


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GESTIÓN DE LOS RIESGOS LABORALES

siniestralidad laboral, la conclusión final no podría ser se guramente más dura que decepcionante». (Doctor D. Manuel P alomeque, catedrático de Derecho del Trabajo de la Universidad de Salamanca). La legislación reglamentaria, referencias 112a a 117h, no es de acceso fácil ni tiene la completitud que fueren de desear . Ello se demuestra en la labor, muy laudable así como de gran interés técnico y organizativo, del Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT), 131a a 131g. Aún más, en la referencia 131g se mencionan unas 200 NTP que corroboran lo dicho. La citada la bor contribuye a desentrañar, explicar, comentar y tecnificar este campo. Gran parte del capítulo presente se v a a basar en los trabajos del I NSHT 131a a 131m. Conviene hacer notar que todo el te xto recogido en la presente obra está orientado a la protección de personas, bienes y servicios en el campo de las industrias de los sectores químico y energético. Por otro lado conviene hacer notar la sensibilidad del ser huma no en agentes exteriores, como pueden ser la temperatura y la f alta de respiración. La Figura 20.1 y la Tabla 20.2 ilustran a tal efecto. En el apartado 2.6 se han incluido otros datos, en tablas y figuras, relativos a dicha sensibilidad.

20.1. LOS RIESGOS Y SU CONSIDERACIÓN Para comenzar, conviene establecer una lista general de los riesgos que pueden presentarse en las actividades industriales, agrupados según su naturaleza. Sin comer

Sin beber

Sin respirar

30 días

3 días

3 minutos

Figura 20.1. ¿Cuanto tiempo sigue ardiendo la llama de la vida?


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Tabla 20.2. Sensibilidad de la piel humana a la temperatura. Sensación

Insensibilidad

Color de la piel Blanco

72

Con manchas rojas y blancas

68 64 60

Dolor máximo Dolor severo Límite de dolor Caliente Templado

Temperatura de los tejidos (°C)

Rojo brillante Rojo claro Sofocado

56 52 48 44 40 36 32

Proceso Coagulación de proteínas

Inactivación térmica de la materia de los tejidos

Metabolismo normal

Daños Irreversible Posiblemente reversible Reversible

Ninguno

La Tabla 20.3 recoge dicho resumen, apareciendo algunos de los r iesgos marcados con asterisco para indicar que se recogen en otras partes de este mismo libro. La caracterización de riesgos puede lle varse a cabo según la referencia 131i, la cual desarrolla para cada uno de los riesgos a considerar los siguientes apartados: Tabla 20.3. Lista general de los riesgos propios de actividades industriales. 1. Riesgos mecánicos: 1.1. Golpes 1.2. Cortes 1.3. Atrapamientos y aplastamientos 1.4. Caídas al mismo nivel 1.5. Caídas desde distinto nivel 1.6. Por manejo de cargas 1.7. Por movimientos muy repetidos 1.8. Por confinamiento sin escape 1.9. Atropellos por vehículos 2. Riesgos ópticos: 2.1. Falta de iluminación suficiente 2.2. Proyecciones y daños sobre los ojos

3. Riesgos químicos y fisiológicos: 3.1. Inhalación 3.2. Contacto (corrosión) 3.3. Contacto (absorción cutánea) 3.4. Anoxia (falta de oxígeno) 3.5. Ingestión 3.6. Incendio (*) 3.7. Explosión (*) 3.8. Reacciones violentas (*) 3.9. Reacciones descontroladas (*) 4. Riesgos energéticos: 4.1. Quemaduras térmicas 4.2. Ambiente térmico inadecuado 4.3. Ruido excesivo 4.4. Radiaciones inadecuadas Nota: las páginas 15 a 17 de la referencia 4.5. Electricidad: descargas y (131) tratan en mayor profundidad estos electrificación riesgos


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A) B) C) D)

Situaciones comunes que dan lugar a riesgo. Instalaciones y actividades donde se pueden generar riesgos. Lesiones que se suelen producir. Factores de riesgo 131c y medidas preventivas a adoptar.

Resulta oportuno citar aquí las «frases R» que prescribe la legislación recogida en la referencia 112c. La Tabla 20.4 recoge las citadas frases que se encuentran en el anexo III de dicha referencia. Tabla 20.4. Frases R: advertencia de los riesgos específicos atribuidos a sustancias y preparados peligrosos 112c, anexo III. Frases R simples R1. Explosivo en estado seco. R2. Riesgo de e xplosión por choque, fricción, fuego u otras fuentes de ignición. R3. Alto riesgo de e xplosión por choque, fricción, fuego u otras fuentes de ignición. R4. Forma compuestos metálicos e xplosivos muy sensibles. R5. Peligro de explosión en caso de calentamiento. R6. Peligro de e xplosión, en contacto o sin contacto con el aire. R7. Puede provocar incendios. R8. Peligro de fuego en contacto con materias combustibles. R9. Peligro de e xplosión al mezclar con materiales combustibles. R10. Inflamable. R11. Fácilmente inflamable. R12. Extremadamente inflamable. R13. No existe. R14. Reacciona violentamente con el aire. R15. Reacciona con agua liberando g ases e xtremadamente inflamables. R16. Puede explosionar en mezcla con sustancias comburentes. R17. Se inflama espontáneamente en contacto con aire. R18. Al usarlo pueden formarse mezclas aire-vapor explosivas o inflamables. R19. Puede formar peróxidos explosivos. R20. Nocivo por inhalación. R21. Nocivo en contacto con la piel. R22. Nocivo por ingestión. R23. Tóxico por inhalación. R24. Tóxico en contacto con la piel.

R25. Tóxico por ingestión. R26. Muy tóxico por inhalación. R27. Muy tóxico en contacto con la piel. R28. Muy tóxico por ingestión. R29. En contacto con agua libera gases tóxicos. R30. Puede inflamarse muy fácilmente al usarlo. R31. En contacto con ácidos libera gases tóxicos. R32. En contacto con ácidos libera g ases muy tóxicos. R33. Peligro de efectos acumulativos. R34. Provoca quemaduras. R35. Provoca quemaduras graves. R36. Irrita los ojos. R37. Irrita las vías respiratorias. R38. Irrita la piel. R39. Peligro de efectos irreversibles muy graves. R40. Posibles efectos cancerígenos. R41. Riesgo de lesiones oculares graves. R42. Posibilidad de sensibilización por inhalación. R43. Posibilidad de sensibilización por contacto con la piel. R44. Riesgo de e xplosión al calentarlo en ambiente confinado. R45. Puede causar cáncer. R46. Puede causar alteraciones genéticas hereditarias. R47. No existe. R48. Riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de exposición prolongada. R49. Puede causar cáncer por inhalación. R50. Muy tóxico para los organismos acuáticos. R51. Tóxico para los organismos acuáticos. R52. Nocivo para los organismos acuáticos. R53. Puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente acuático. R54. Tóxico para la flora. R55. Tóxico para la fauna. (Continúa)


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Tabla 20.4. (Continuación) R56. Tóxico para los organismos del suelo. R57. Tóxico para las abejas. R58. Puede provocar a largo plazo efectos negativos en el medio ambiente. R59. Peligro para la capa de ozono. R60. Puede perjudicar la fertilidad. R61. Riesgo durante el embarazo de efectos adv ersos para el feto. R62. Posible riesgo de perjudicar la fertilidad. R63. Posible riesgo durante el embarazo de efectos adversos para el feto. R64. Puede perjudicar a los niños alimentados con leche materna. R65. Nocivo: si se ingiere puede causar daño pulmonar. R66. La e xposición repetida puede pro vocar sequedad o formación de grietas en la piel. R67. La inhalación de v apores puede provocar somnolencia y vértigo. R68. Posibilidad de efectos irreversibles. Combinación de frases R: R14/15. Reacciona violentamente con el agua, liberando gases extremadamente inflamables. R15/29. En contacto con el agua, libera gases tóxicos y extremadamente inflamables. R20/21. Noci vo por inhalación y en contacto con la piel. R20/22. Nocivo por inhalación y por ingestión. R20/21/22. Nocivo por inhalación, por ingestión y en contacto con la piel. R21/22. Nocivo en contacto con la piel y por ingestión. R23/24. Tóxico por inhalación y en contacto con la piel. R23/25. Tóxico por inhalación y por ingestión. R23/24/25. Tóxico por inhalación, por ingestión y en contacto con la piel. R24/25. Tóxico en contacto con la piel y por ingestión. R26/27. Muy tóxico por inhalación y en contacto con la piel. R26/28. Muy tóxico por inhalación y por ingestión. R26/27/28. Muy tóxico por inhalación, por ingestión y en contacto con la piel. R27/28. Muy tóxico en contacto con la piel y por ingestión. R36/37. Irrita los ojos y las vías respiratorias.

R36/38. Irrita los ojos y la piel. R36/37/38. Irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias. R37/38. Irrita las vías respiratorias y la piel. R39/23. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por inhalación. R39/24. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por contacto con la piel. R39/25. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por ingestión. R39/23/24. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy gra ves por inhalación y en contacto con la piel. R39/23/25. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por inhalación e ingestión. R39/24/25. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por contacto con la piel e ingestión. R39/23/24/25. Tóxico: peligro de efectos irre versibles muy gra ves por inhalación, contacto con la piel e ingestión. R39/26. Muy tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por inhalación. R39/27. Muy tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por contacto con la piel. R39/28. Muy tóxico: peligro de efectos irre versibles muy graves por ingestión. R39/26/27. Muy tóxico: peligro de efectos irreversibles muy gra ves por inhalación y en contacto con la piel. R39/26/28. Muy tóxico: peligro de efectos irreversibles muy graves por inhalación e ingestión. R39/27/28. Muy tóxico: peligro de efectos irreversibles muy graves por contacto con la piel e ingestión. R39/26/27/28. Muy tóxico: peligro de efectos irreversibles muy graves por inhalación, en contacto con la piel e ingestión. R42/43. Posibilidad de sensibilización por inhalación y en contacto con la piel. R48/20. Nocivo: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de e xposición prolong ada por inhalación. R48/21. Nocivo: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de exposición prolongada por contacto con la piel. R48/22. Nocivo: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de exposición prolongada por ingestión. (Continúa)


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Tabla 20.4. (Continuación) R48/20/21. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de e xposición prolong ada por inhalación y por contacto con la piel. R48/20/22. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de e xposición prolong ada por inhalación e ingestión. R48/21/22. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de e xposición prolongada por contacto con la piel e ingestión. R48/20/21/22. Nocivo: riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, por contacto con la piel e ingestión. R48/23. Tóxico: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de e xposición prolong ada por inhalación. R48/24. Tóxico: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de exposición prolongada por contacto con la piel. R48/25. Tóxico: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de exposición prolongada por ingestión. R48/23/24. Tóxico: riesgo de efectos graves para la salud en caso de e xposición prolong ada por inhalación y por contacto con la piel. R48/23/25. Tóxico: riesgo de efectos graves para la salud en caso de e xposición prolong ada por inhalación e ingestión. R48/24/25. Tóxico: riesgo de efectos graves para la salud en caso de e xposición prolongada por contacto con la piel e ingestión.

R48/23/24/25. Tóxico: riesgo de efectos gra ves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, por contacto con la piel e ingestión. R50/53. Muy tóxico para los or ganismos acuáticos, puede provocar a lar go plazo efectos ne gativos sobre el medio ambiente acuático. R51/53. Tóxico para los or ganismos acuáticos, puede provocar a lar go plazo efectos ne gativos sobre el medio ambiente acuático. R52/53. Nocivo para los or ganismos acuáticos, puede provocar a lar go plazo efectos ne gativos sobre el medio ambiente acuático. R68/20. Noci vo: posibilidad de efectos irre versibles por inhalación. R68/21. Noci vo: posibilidad de efectos irre versibles por contacto con la piel. R68/22. Noci vo: posibilidad de efectos irre versibles por ingestión. R68/20/21. Nocivo: posibilidad de efectos irreversibles por inhalación y en contacto con la piel. R68/20/22. Nocivo: posibilidad de efectos irreversibles por inhalación e ingestión. R68/21/22. Nocivo: posibilidad de efectos irreversibles por contacto con la piel e ingestión. R68/20/21/22. Nocivo: posibilidad de efectos irreversibles por inhalación, por contacto con la piel y por ingestión.

20.2. ACTIVIDADES PARA LA GESTIÓN DE LOS RIESGOS Una vez realizadas las anteriores introducciones, vamos a aborda r a continuación los contenidos referentes al tema del capítulo que nos ocupa: la gestión de los riesgos laborales en la industria. P ara ello nos ba saremos en el esquema de la Figura 20.2, adaptado de la referencia 131l. La legislación referente a este asunto está recogida en las citas bibliográficas 112a a 117h y en las Normas NTP 14, NTP 144, NTP 145 y NTP 365 131g. La más importante para la industria química está muy bien comentada en la referencia 131c. En principio, la gestión de riesgos incluye dos grupos de acti vidades preventivas: • a) Evaluación y calificación de riesgos. • b) Control de riesgos. La evaluación de riesgos laborales se define, según la referencia 131l, como «el proceso destinado a estimar la magnitud de aquellos riesgos que no hayan


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Evaluación y calificación de riesgos véase tercera parte

¿es aceptable? ¿es seguro el progreso?

Gestión de riesgos

Control de riesgos véase tercera parte

Figura 20.2. Esquema de actividades para la gestión de los riesgos laborales en la industria.

podido evitarse, obteniendo la información necesaria para que el empresario esté en condiciones de tomar una decisión apropiada sobre la ne cesidad de adoptar medidas preventivas (control en el esquema de la Figura 20.2) y, en su caso, sobre el tipo de medidas a adoptar». Es lo que, a lo largo de este libro, hemos considerado como análisis y e valuación de riesgos al titular su Segunda Parte, que es aplicable aquí. También lo es el capítulo 9 de la referencia 131b. La evaluación es oblig ación del empresario se gún cita la Le y de Prevención de Riesgos Laborales LPRL 112b y según los artículos 3 a 7, recogidos en el RSP 113. Resultan interesantes a tales efectos las referencias 129, 130 y 131.


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En nuestra opinión, la mejor manera de abordar la gestión de rie sgos es a través del Manual de procedimientos de prevención de riesgos laborales. Guía de elaboración 131b, el cual incluye, además de los procedimientos que anuncia en su título, impresos, cuestionarios y diagramas para la ejecuci ón de los mismos. A continuación se incluye el índice pormenorizado de dicho manual: Introducción. 1. Política de prevención de riesgos laborales. 1.1. Declaración de principios y compromisos. 1.2. Organización de la actividad preventiva. Funciones y responsabilidades. 1.3. Reuniones periódicas de trabajo. 1.4. Objetivos preventivos. 2. Evaluación de riesgos. 3. Planificación I. Medidas/acti vidades para eliminar o reducir los riesgos. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.

Información de los riesgos en lugares de trabajo. Formación inicial y continuada de los trabajadores. Instrucciones de trabajo. Señalización de seguridad. Equipos de protección individual y ropa de trabajo.

4. Planificación II. Actividades para el control de riesgos. 4.1. Inspecciones y revisiones de seguridad. 4.2. Mantenimiento preventivo. 4.3. Observaciones del trabajo. 4.4. Orden y limpieza en los lugares de trabajo. 4.5. Vigilancia de la salud de los trabajadores. 4.6. Control de riesgos higiénicos. 4.7. Control de riesgos ergonómicos y psicosociológicos. 4.8. Comunicación de los riesgos detectados y sugerencias de mejora. 4.9. Seguimiento y control de las medidas correctoras. 4.10. Permisos para trabajadores especiales. 5. Planificación III. Actuaciones frente a cambios previsibles. 5.1. Nuevos proyectos y modif icaciones de instalaciones, procesos o sustancias. 5.2. Adquisición de máquinas, equipos de trabajo y productos químicos. 5.3. Consignación de instalaciones y equipos circunstancialmente fuera de servicio. 5.4. Perfiles profesionales.


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5.5. Contratación y subcontratación: trabajo, personas y equipos. 5.6. Accesos de personal y vehículos foráneos. 5.7. Seguridad de residuos. 6. Planificación IV. Actuaciones frente a sucesos previsibles. 6.1. Plan de emergencia. 6.2. Primeros auxilios. 6.3. Investigación y análisis de accidentes/incidentes. Control de la siniestralidad. 7. Control de la documentación y de los registros del sistema de prevención. 8. Auditorías del sistema de prevención. 9. Cuestionarios de autoevaluación.

20.2.1. Estudio de accidentes pasados Se trata de una actividad importante para que el técnico se for me una cultura basada en la e xperiencia y en el aforismo, que puede no ser simp ático pero que es real: «La seguridad aprende de los accidentes». Contrib uyen a esta tarea los análisis serenos y técnicos, tales como los de Kletz 121a, que incluyen consideraciones para que se evite la repetición, y también resultan valiosos los análisis realizados por Barton y Rogers 121e, unas treinta páginas dedicadas a este propósito. Los análisis librescos y grandilocuentes sólo contrib uyen a con fundir el asunto, enterrándolo en marcos de literatura poco útiles. En la referencia 131b, páginas 221 a 231, se recoge un procedimiento para la in vestigación de accidentes e incidentes que sirve para analizar los eventos indeseables propios.

20.2.2. Identificación y estimación de riesgos Si sustituimos el término identificación por el de análisis y estimación mediante evaluación, nos encontramos en la Segunda Parte de este libro y que resulta de aplicación aquí. También lo son las referencias 131l, de uso general, el capítulo 9 de 131b, para autoevaluación, y la guía 131c, que comenta y amplía de manera muy útil el Real Decreto RD 374/2001 117f relativo a riesgos por agentes químicos. A continuación, incluimos el índice de esta última publicación, que arroja algo de luz al tema considerado. I.

Introducción.

II. Desarrollo y comentarios al Real Decreto 374/2001, sobre la p rotección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con agentes químicos durante el trabajo.


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Preámbulo al Real Decreto 374/2001. Artículo 1. Objeto y ámbito de aplicación. Artículo 2. Definiciones. Artículo 3. Evaluación de los riesgos. Artículo 4. Principios generales para la prevención de riesgos por agentes químicos. Artículo 5. Medidas específicas de prevención y protección. Artículo 6. Vigilancia de la salud. Artículo 7. Medidas a adoptar frente a accidentes, incidentes y emergencias. Artículo 8. Prohibiciones. Artículo 9. Información y formación de los trabajadores. Artículo 10. Consultas y participación de los trabajadores. Disposición derogatoria única. Derogación de la normativa. Disposición final primera. Elaboración y actualización de la Guía Técnica. Disposición final segunda. Facultad de desarrollo. Disposición final tercera. Entrada en vigor. Anexo I. Lista de Valores Límite ambientales de aplicación obligatoria. Anexo II. Valores Límite Biológicos de aplicación oblig atoria y medidas de vigilancia de la salud. Anexo III. Prohibiciones. III. Apéndices. Apéndice 1. Definiciones y consideraciones sobre la v aloración, tomadas del Documento sobre el Límite de Exposición Profesional para agentes químicos en España. Apéndice 2. Información sobre la peligrosidad de los productos químicos. Apéndice 3. Métodos de evaluación de riesgos de accidente. Apéndice 4. Método de evaluación de la exposición a agentes químicos por inhalación. Apéndice 5. Métodos de medición para agentes químicos. Apéndice 6. Calidad de las mediciones de agentes químicos. Apéndice 7. Técnicas de ventilación para el control de agentes químicos. Apéndice 8. Criterios generales para la elección y utilización de equipos de protección individual frente a agentes químicos. IV. Fuentes de información. Legislación relacionada. Legislación de la Unión Europea no transpuesta a 18 de julio de 2002. Publicaciones del INSHT. Otras fuentes de información. Bibliografía recomendada.


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20.2.3. Valoración del riesgo: ¿resulta aceptable? Una vez establecido un valor cuantitativo para un riesgo determinado, cabe hacer las siguientes preguntas: a) ¿Resulta aceptable? b) ¿Contribuye a que el proceso sea seguro? A lo largo del apartado 9.7 de este texto se han tratado criterios de aceptabilidad que pueden aplicarse aquí. Si la contestación a las pre guntas anteriores resulta afirmativa, puede darse por terminada la e volución del riesgo concreto que se haya estado considerando. Su respuesta ne gativa implica la necesidad de abordar la siguiente etapa para su tratamiento.

20.2.4. Control del riesgo Son varias las medidas que se pueden adoptar para disminuir un riesgo concreto. A continuación se van a esbozar las más importantes, haciendo las referencias oportunas: A) Información: avisos y señales. Se trata de dar a conocer al usuario, trabajador o en general, los riesgos y las instrucciones para e vitarlos, escapar de su manifestación y hacer frente a los mismos. En el conjunto de avisos e informaciones se pueden citar , para los riesgos químicos, las «frases R» recogidas en la Tabla 20.4, así como las «frases S» que se recogen en la Tabla 20.5, siendo obligatorio incluir las que correspondan al producto de que se trate en su en vase o embalaje. Las frases R se incluyen para adv ertir del riesgo, mientras que las frases S resultan instrucciones para e vitarlo o hacer f rete a su manifestación. A pesar de que supong a adelantarnos al párrafo s iguiente, conviene mencionar aquí la necesidad de señales con pic togramas avisadores de los riesgos genéricos (materia inflamable, comburente, tóxica, corrosiva, etc.) tales como los que se muestran e n la Figura 20.3. Las señales visibles incluyen pictogramas que transmiten información urgente de forma rápida, a golpe de vista, y muy fácil de interpretar. En la referencia 131n, entre sus páginas 96 y 97, se encuentran tales señales visuales con sus colores, cuya clasificación corresponde a los siguientes conceptos: a) De salvamento. b) De prohibición. c) De protección.


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Denominación

Muy inflamable (p.e. < 21ºC)

+

-

-

-

-

+

Explosivo

-

+

-

-

-

-

Tóxico

-

-

+

-

-

+

Radiactivo

-

-

-

+

-

-

Comburente

-

-

-

-

+

o

Nocivo

+

-

+

-

o

+

+ Se pueden almacenar conjuntamente. o Solamente podrán almacenarse conjuntamente si se adoptan ciertas medidas específicas de prevención. - No deben almacenarse conjuntamente. Ejemplos de agentes incompatibles: x Oxidantes con: inflamables, carburos, nitruros, hidruros, sulfuros, alquilmetales. x Reductores con: nitratos, cloratos, bromatos, óxidos, peróxidos, flúor. x Ácidos fuertes con: bases fuertes. x Ácido sulfúrico con: celulosa, ácido perclórico, permanganato potásico, cloratos. Ejemplos de agentes inestables: x Productos cuyo almacenamiento prolongado entraña la posibilidad de descomposición: amiduros alcalinos, ciertas sales de diazonio. x Sustancias fácilmente peroxidables: compuestos alílicos, compuestos vinílicos, estireno. x Compuestos que reaccionan violentamente en contacto con el aire: fosfuros, hidruros. x Monómeros que polimerizan rápidamente: acetato de vinilo, estireno, acrilonitrilo. Ejemplos de agentes que reaccionan peligrosamente: x Con agua: metales alcalinos, peróxidos inorgánicos, carburos, fosfuros. x Con ácido clorhídrico: sulfuros, hipocloritos, cianuros. x Con ácido nítrico: algunos metales. x Con ácido sulfúrico: ácido fórmico, ácido oxálico, alcohol etílico.

Figura 20.3. Incompatibilidades entre las familias de productos con riesgos genéricos en su almacenamiento 121c.

d) e) f) g)

De advertencia. De peligro. De equipo contra incendio. Varias de seguridad o de utilización.


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La señalización está regulada en la referencia 114. Otra precaución en el campo de la información es la de disponer , conocer y consultar las fichas de se guridad 131e y 131f correspondientes a los productos que se manipulen, almacenen o transporten. Finalmente, se deben mencionar las instrucciones de trabajo y los manuales que se trataron en el apartado 3.1.4 de este libro,y que se consideran en la NTP 560 del INSHT 131g. Los manuales 131i y 131n resultan ejemplos aplicables a tales efectos. Tabla 20.5. Frases S: consejos de prudencia relativos a sustancias y preparados peligrosos (112c), anexo IV. Frases S simples: S1. Consérvese bajo llave S2. Manténgase fuera del alcance de los niños. S3. Consérvese en lugar fresco. S4. Manténgase lejos de locales habitados. S5. Consérv ese en… (líquido apropiado a especif icar por el fabricante). S6. Consérvese en… (gas inerte apropiado a especificar por el fabricante). S7. Manténgase el recipiente bien cerrado. S8. Manténgase el recipiente en lugar seco. S9. Consérv ese el recipiente en lug ar bien v entilado. S10. No existe. S11. No existe. S12. No cerrar el recipiente herméticamente. S13. Manténgase lejos de alimentos, bebidas y piensos. S14. Consérvese lejos de… (materiales incompatibles a especificar por el fabricante). S15. Conservar alejado del calor. S16. Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas. No fumar. S17. Manténgase lejos de materiales combustibles. S18. Manipúlese y ábrase el recipiente con prudencia. S19. No existe. S20. No comer ni beber durante su utilización. S21. No fumar durante su utilización. S22. No respirar el polvo. S23. No respirar los g ases/humos/vapores/aerosoles (denominación(es) adecuada(s) a especif icar por el fabricante). S24. Evítese el contacto con la piel. S25. Evítese el contacto con los ojos. S26. En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico.

S27. Quítese inmediatamente la ropa manchada o salpicada. S28. En caso de contacto con la piel,lávese inmediata y abundantemente con… (productos a especificar por el fabricante). S29. No tirar los residuos por el desagüe. S30. No echar jamás agua en este producto. S31. No existe. S32. No existe. S33. Evítese la acumulación de car gas electrostáticas. S34. No existe. S35. Elimínense los residuos del producto y sus recipientes con todas las precauciones posibles. S36. Utilícese indumentaria protectora adecuada. S37. Utilícense guantes adecuados. S38. En caso de ventilación insuficiente, utilícese equipo respiratorio adecuado. S39. Utilícese protección para los ojos/la cara. S40. Para limpiar el suelo y los objetos contaminados por este producto, utilícese… (a especif icar por el fabricante). S41. En caso de incendio y/o e xplosión, no respire los humos. S42. Durante las fumigaciones/pulverizaciones, utilícese equipo respiratorio adecuado (denominación(es) adecuada(s) a especificar por el fabricante). S43. En caso de incendio, utilizar… (los medios de extinción los debe especif icar el f abricante) (si el agua aumenta el riesgo, deberá añadir «No usar nunca agua»). S44. No existe. S45. En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstrele la etiqueta). S46. En caso de ingestión, acúdase inmediatamente al médico (si es posible muéstrele la etiqueta). (Continúa)


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Tabla 20.5. (Continuación) S47. Consérvese a una temperatura no superior a… °C (a especificar por el fabricante). S48. Consérv ese húmedo con … (medio apropiado a especificar por el fabricante). S49. Consérvese únicamente en el recipiente de origen. S50. No mezclar con… (a especificar por el fabricante). S51. Utilícese únicamente en lug ares bien v entilados. S52. No usar sobre grades superficies en locales habitados. S53. Evítese la exposición. Recábense instrucciones especiales antes del uso. S54. No existe. S55. No existe. S56. Elimínese esta sustancia y su recipiente en un punto de recogida pública de residuos especiales o peligrosos. S57. Utilícese un en vase de se guridad adecuado para evitar la contaminación del medio ambiente. S58. No existe. S59. Remitirse al f abricante o pro veedor para obtener información sobre su recuperación/reciclado. S60. Elimínese el producto y su recipiente como residuos peligrosos. S61. Evítese su liberación al medio ambiente. Recábense instrucciones específicas de la f icha de datos de seguridad. S62. En caso de ingestión no pro vocar el vómito: acúdase inmediatamente al médico y muéstrele la etiqueta o el envase. S63. En caso de accidente por inhalación, alejar a la víctima fuera de la zona contaminada y mantenerla en reposo. S64. En caso de ingestión, lavar la boca con agua (solamente si la persona está consciente). Combinación de Frases S: S1/2. Consérvese bajo llave y manténgase fuera del alcance de los niños. S3/7. Consérvese en recipiente bien cerrado y en lug ar fresco.

B)

S3/9/14. Consérvese en lugar fresco y bien v entilado y lejos de… (materiales incompatibles a especif icar por el fabricante). S3/9/14/49. Consérvese únicamente en el recipiente de origen, en lugar fresco y bien ventilado y lejos de… (materiales incompatibles a especificar por el fabricante). S3/9/49. Consérvese únicamente en el recipiente de origen, en lugar fresco y bien ventilado. S3/14. Consérvese en lug ar fresco y lejos de… (materiales incompatibles a especificar por el fabricante). S7/8. Manténgase el recipiente bien cerrado y en lug ar seco. S7/9. Manténgase el recipiente bien cerrado y en lug ar bien ventilado. S7/47. Manténgase el recipiente bien cerrado y consérvese a una temperatura no superior a…°C (a especificar por el fabricante). S20/21. No comer, ni beber, ni fumar durante su utilización. S24/25. Evítese el contacto con los ojos y la piel. S27/28. Después del contacto con la piel, quítese inmediatamente toda la ropa manchada. S29/35. No tirar los residuos por el desagüe; elimínense los residuos del producto y sus recipientes con todas las precauciones posibles. S29/56. No tirar los residuos por el desagüe; elimínese esa sustancia y su recipiente en un punto de recogida pública de residuos especiales o peligrosos. S36/37. Utilícese indumentaria y guantes de protección adecuados. S36/37/39. Utilícese indumentaria y guantes adecuados y protección para los ojos/la cara. S36/39. Utilícese indumentaria adecuada y protección para los ojos/la cara. S37/37. Utilícense guantes adecuados y protección para los ojos/la cara. S47/49. Consérvese únicamente en el recipiente de origen y a temperatura no superior a…°C (a especif icar por el fabricante).

Auditorías, autoevaluaciones e implementación de sus conclusione s. Se trata de herramientas para detectar riesgos y defectos en la organización, en las actuaciones y en las instalaciones, mediante una r evisión sistemática de todos estos aspectos. Las auditorías se trataron en


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Figura 20.4. Proceso de auditoría según la Norma 126. Tomado y adaptado de 131b.


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el apartado 3.1.6, en los Capítulos 5 y 6 y en el apartado 7.1 d el presente texto. La Figura 20.4 incluye un diagrama de trabajo útil para cualquier tipo de auditoría a realizar. Por su parte, la autoevaluación puede utilizarse como cuestionario para una auditoría interna o externa en la empresa a evaluar. En la referencia 131b, en sus páginas 259 a 272, existe un buen ejemplo de aplicación. Resulta conveniente hacer mucho hincapié en la implementación de las conclusiones e xtraídas de las dos acti vidades anteriores. P ara ello basta con recordar que una parte importante del desastre acaeci do en la plataforma petrolífera Piper Alpha 132 se debió a la no implementación de las conclusiones de sus auditorías. Con respecto a todo lo anteriormente e xpuesto, resultan de especial importancia los capítulos 8 y 9,así como la sección 4.9 de la referencia 131b, la referencia 131k y las normas técnicas NTP 308 y NTP 556 131g. C) Actitudes favorables a la seguridad: formación y estímulos. Se contemplaron en el apartado 3.1.4 de este libro, y se consideran en la referencia (131j), así como en las Normas Técnicas NTP 15, NTP 16, NTP 416, NTP 491, NTP 492 y NTP 493 131g. También se abordan en el apartado 3.2 de la referencia 131b y en la referencia 131j. D) Aptitudes adecuadas a la seguridad: formación y entrenamiento. También se ha tratado este tema en el apartado 3.1.4 de este texto, pudiéndose ampliar la información en las Normas Técnicas NTP 15, NTP 16, NTP 168, NTP 216, NTP 240, NTP 559 y NTP 569 131g, así como en las referencias 131i y 131n; estas dos últimas como ejemplos para manuales para la seguridad general. En otra parte 137 hemos escrito sobre este asunto. E) Diseño de proceso y equipo. Todo lo incluido en la Ttercera Parte de este libro se traduce en la protección de personas, bienes y servicios mediante la consideración de la seguridad en el diseño se concreta en los Capítulos 12, 13 y 14 de este texto, mientras que el diseño para la se guridad se trata ampliamente en los capítulos 15, 16, 17, 18 y 19 anteriores a este mismo. En lo que afecta al diseño de proceso y plantas conviene hacer un esbozo de algunas especif icaciones re glamentarias. El Re glamento de los Servicios de Prevención 113, en su artículo 15, prescribe la necesidad de que «los servicios de prevención propios deberán contar con las instalaciones y los medios humanos y materiales necesarios para la rea lización de las actividades preventivas que vayan a desarrollar en la empresa». Esto (que se parece a aquello de «to er mundo é güeno») pue de afectar a la instrumentación. Por otro lado, dicho Reglamento define en su anexo I los trabajos y actividades sobre los que el empresario no podrá desarrollar direct amente la actividad de prevención, sino que deberán realizarla personas o entidades debidamente acreditadas (se gún lo dispuesto en el citado Re glamento).


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El Real Decreto RD 485/97 114 debe tenerse en cuenta en la señalización de indicadores y alarmas. El RD 486/97 (115), sobre disposiciones mínimas de seguridad, incluye varias indicaciones que pueden afectar al diseño. Se puede citar al respecto el artículo 4 párrafo 2: «2. El diseño y las características constructivas de los lugares de trabajo deberán también f acilitar el control de las situaciones de emergencia, en especial en caso de incendio, y posibilitar, cuando sea necesario, la rápida y se gura e vacuación de los trabajadores». E sto puede afectar a la distribución en planta del equipo. El mismo RD incluye una especificación que afectan a la ventilación y a la iluminación: Artículo 7. Condiciones ambientales. 1. La exposición a las condiciones ambientales de los lug ares de trabajo no deberá suponer un riesgo para la se guridad y salud de los trabajadores. A tal fin, dichas condiciones ambientales y, en particular, las condiciones termohigrométricas de los lugares de trabajo deberán ajustarse a lo establecido en el anexo III. 2. La exposición a los agentes físicos, químicos y biológicos del ambiente de trabajo se regirá por lo dispuesto en su normativa específica. En anexo IV, entre otras prescripciones sobre la iluminación, incluye la Tabla 20.6. El diseño de sistemas de v entilación, a efecto s Tabla 20.6. Niveles mínimos de iluminación 115. Zona o parte del lugar de trabajo (*) Zonas donde se ejecutan tareas con: 1o. Bajas exigencias visuales 2o. Exigencias visuales moderadas 3o. Exigencias visuales altas 4o. Exigencias visuales muy altas

Nivel mínimo de iluminación (lux) 100 200 500 1.000

Áreas o locales de uso ocasional Áreas o locales de uso habitual

50 100

Vías de circulación de uso ocasional Vías de circulación de uso habitual

25 50

(*) El nivel de iluminación de una zona en la que se ejecute un a tarea se medirá a la altura donde ésta se realice; en el caso de zonas de uso general,a 85 cm del suelo, y en el de las vías de circulación, a nivel del suelo.


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tanto de comodidad ambiental como de protección contra los efec tos tóxicos de emanaciones, tiene una guía e xcelente en el manua l de referencia 118, así como en la Norma NFP A-90A 14. La Tabla 20.7 recoge los v alores típicos para la v entilación de establec imientos y locales. El apéndice 7 de la referencia 131c trata del mismo asunto y la NTP 343 del INSHT 131g también resulta importante a estos efectos. El RD 374/2001 117f recoge, en su artículo 5 «medidas específ icas de prevención». Actividades y condiciones que pueden afectar al di seño de proceso y equipo. En la guía 131c se recoge una tabla 2, «prioridad en la elección de medidas pre ventivas» (página 33) que, con el t exto conexo, detalla tales actividades y condiciones. F)

Equipo para protección individual (EPI). Existe un Real Decreto 117c sobre este tipo de elementos, así como una guía 135 sobre el mismo tema. El apéndice 8 de la referencia 131c se titula «criterios generales para la elección de EPI frente a agente s químicos», e incluye: a) Pautas de selección (equipo a utilizar y características técn icas del mismo). b) Pautas de utilización de dicho equipo.

G) Realimentación del ciclo para la evaluación y control del riesgo. Efectuada la etapa dedicada a control del riesgo,deben hacerse una estimación y una valoración nuevas del riesgo para conocer si definitivamente se ha transformado en aceptable. Como colofón de este capítulo, se mantiene lo recogido en el apa rtado 3.1.8 sobre «seguridad industrial y gestión general de la emp resa», ya que también resulta de aplicación aquí. Tabla 20.7. Valores típicos para ventilación de locales. Tipo de local Oficinas Laboratorios Salas de fiestas Parking Restaurantes Fábricas Cocinas domésticas Bares Cocinas industriales Tintorerías

Número de renovaciones por hora 6–8 6–8 8 – 10 8 – 10 8 – 12 8 – 12 12 – 18 12 – 18 18 – 22 20 – 30


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H) Manual para primeros auxilios: una propuesta de bricolaje. Teníamos ganas de encajar este asunto en alguna parte y aquí ha caído por su relación con la defensa activa contra el riesgo. La receta es la siguiente: «tómense las Normas NTP 458, NTP 605, NTP 247, NTP 467, NTP 469, NTP 568, NTP 546, NTP 250, NTP 246, NTP 524 y NTP 65 editadas por el INSHT 131a, en el orden citado», ¿verdad que queda un manual para primeros auxilios muy atrayente?; quizás podríamos echar algo en falta acerca de: a) b) c) d)

Urgencias abdominales, torácicas, neurológicas y ginecológicas. Rescate en ambiente tóxico. Oxigenoterapia. Tratamientos para intoxicaciones por productos químicos espec íficos. e) Accidentes con víctimas múltiples (incendio y explosión). I)

Reconocimientos médicos periódicos. Son otra arma pre ventiva importante para el control de los ries gos laborales siempre que se lle ven a cabo con seriedad, se interpreten adecuadamente y se aborden las medidas a que den lug ar. Las Normas NTP 83 y NTP 84 del INSHT 131g tratan el asunto de manera suficientemente seria como para iniciarse bien en el mismo.

20.3. COLOFÓN AL CAPÍTULO Y AL LIBRO Finalmente, para cerrar este capítulo y todo el texto en sus tres partes consideradas, y por aquello de que «una imagen vale más que mil palabras», nos referimos a la Figura 20.5 que resume la intención del libro y de sus autores al escribirlo.


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Figura 20.5. Acciones frente a los riesgos.

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BIBLIOGRAFÍA DE LA TERCERA PARTE 1 2 3 4 5 6 7 8

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— NFPA 59: Storage and Handling of Liquefied Petroleum Gases at Utility Gas Plants. — NEW NFPA 59A: Production, Storage and Handling of Liquef ied Nat ural Gas (LNG). — NFPA 68: Venting of Deflagrations. — NFPA 69: Explosion Prevention Systems. — NFPA 77: Static Electricity. — NFPA 90A: Installation of Air Conditioning and Ventilating Systems. — NFPA 170: Fire Safety Symbols. — NFPA 307: Construction and Fire Protection of Marine Terminals, Piers and Wharves. — NFPA 328: Control of Flammable and Comb ustible Liquids and Gas es in Manholes, Sewers, and Similar Underground Structures. — NFPA 491M: Hazardous Chemical Reactions. — NFPA 497A: Classification of Class I Hazardous (Classif ied) Lo cations for Electrical Installations in Chemical Process Areas. — NFPA 497B: Recommended Practice for the Classification of Class II Hazardous (Classif ied) Locations for Electrical Installations in Che mical Process Areas. — NFPA 497M: Classification of Gases, Vapors and Dusts for Electr ical Equipment in Hazardous (Classified) Locations. — NFPA 560: Storage, Handling and Use of Ethylene Oxide for Sterilization and Fumigation. — NFPA 654: Prevention of Fire and Dust Explosions in the Chemic al, Dye, Pharmaceutical and Plastics Industries. — NFPA 750: Standard on water mist fire supression systems. — NFPA 780: Installation of Lightning Protection Systems. — NFPA 1961: Fire Hose. — NFPA 1962: Care, Use, and Service Testing of Fire Hose Including Couplings and Nozzles. — NFPA 1963: Fire Hose Connections. — NFPA 1964: Spray Nozzles. — NFPA, Fire Protection Handbook, Seventeenth Edition (Spanish Edition). — NFPA, Industrial Fire Hazards Handbook, Third Edition. — NFPA, Fire Protection Guide to Hazardous Materials, 11th Editio n. NFPA, SFPE Handbook of Fire protection Engineering, 2nd Edition. 15

Normas (Std) Prácticas recomendadas (RP) y otros documentos ( Publ.) del API, de interés para Seguridad y Diseño: — API - Std 610, Centrifugal Pumps for General Ref inery Service, 7th Edition, 1989. — API - Std 617, Centrifugal Compressors for General Ref inery Service, Fifth Edition, 1988. — API - Std 618, Reciprocating Compressors for General Ref inery S ervice, Third Edition, February 1986. — API - Std 672, Packaged, Integrally Geared, Centrifugal Air Compressors for General Refinery Service, Second Edition, 1988 (Reaffirmed 1991).


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— API - RP 520, Sizing, Selection and Installation of Pressure Rel ieving Systems in Refineries, Parts I and II. — API - RP 521, Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems, Third Edition, 1990. — API - Std 2000, Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (Nonrefrigerated and Refrigerated), Fourth Edition, 1992. — API - RP 500, Recommended Practice for Classif ication of Locati ons for Electrical Installations at Petroleum F acilities, First Edition, June 1991 (Replaces 500A, 500B, 500C). — API - RP 540, Electrical Installation in Petroleum Processing P lants, Third Edition, 1991. — API - Std 620, Design & Construction of Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks, Eighth Edition, 1990. — API - Std 650, Welded Steel Tanks for Oil Storage, Ninth Edition July, 1993. — API - RP 1124, Ship, Barge and Terminal Hydrocarbon Vapor Collection Manifolds, First Edition, March 1991. — API - RP 2003, Protection Against Ignitions Arising Out of Stat ic Lightning & Stray Currents, Fifth Edition, 1991. — API - Publ 2028, Flame Arresters in Piping Systems, Second Edition, 1991. — API - Publ 2030, Guidelines for Application of Water Spray Systems for Fire Protection in the Petroleum Industry. First Edition, January 1987. — API - Publ 2031, Combustible-Gas Detector Systems and Environmental/ Operational F actors Influencing Their Performance, First Edition, January 1991. — API - Publ 2216, Ignition Risk of Hydrocarbon Vapors by Hot Sur faces in Open Air, Second Edition, 1991. — API - RP 2350, Overfill Protection for Petroleum Storage Tanks, First Edition, 1987. — API - Publ 2510A, Fire-Protection Considerations for the Design and Operation of Liquified Petroleum Gas Storage Facilities, 1st Edition, 1989. — API - STD 2610, Design, Construction, Operation, Maintenance & Inspection of Terminal & Tank Facilities, First Edition, July 1994. API - RP 750, Management of Process Hazards, First Edition, January 1990. (Design). 15a 16 17 18 19

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CAPITULO 2. MATERIALES 02.01. Reglas generales de materiales. 02.02. Materiales – Normas. 02.03. Recepción de materiales. CAPITULO 3. CARACTERISTICAS RECIPIENTES 03.01. Características de los recipientes. CAPITULO 4. REGLAS DE CALCULO 04.01. Generalidades. 04.02. Recomendaciones para evitar la rotura frágil. 04.02.A1. Aplicación a un análisis de fatiga de pernos. 04.03. Exigencias de diseño para solicitaciones y elementos no c onsiderados en otros capítulos. 04.04. Cálculo acción del viento. 04.05. Cálculo acción seísmos. 04.06. Cálculo de vibraciones. 04.07. Otras acciones. 04.08. Análisis de tensiones. 04.09. Cálculo de soportes en recipientes verticales. 04.10. Recipientes cilíndricos horizontales sobre cunas transversales. CAPITULO 5. CÁLCULOS A PRESIÓN INTERIOR 05.01. Normas de diseño. 05.02. Cálculo de envolventes. 05.03. Cálculo de fondos. 05.04. Envolventes cilíndricas, esféricas y cónicas sometidas a u na presión interior y otras solicitaciones. 05.05. Cálculo de aberturas. 05.06. Aberturas de inspección o acceso. Bocas de hombre. 05.07. Elementos protectores de alivio y presión. 05.08. Válvulas de seguridad. 05.08.A1. Cálculo de resortes. CAPITULO 6. CÁLCULOS A PRESIÓN EXTERIOR 06.01. Cálculo de envolventes. 06.02. Cálculo de los refuerzos – rigidizadores. 06.03. Momentos de inercia. CAPITULO 7. FABRICACION 07.01. Realización y construcción soldada. 07.01.A1. Formularios, registro procedimientos. 07.02. Detalles típicos de soldaduras aceptables. 07.03. Procedimientos de soldadura. 07.04. Ensayos destructivos. 07.05. Ensayos no destructivos. 07.05.A1. Inspección por radiografiado.


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07.05.A2. Inspección ultrasónica. 07.05.A3. Inspección por partícula magnética. 07.05.A4. Inspección por líquidos penetrantes. 07.06. Tratamientos térmicos. 07.07. Tolerancias de fabricación. 07.08. Certificación y sellado. 07.09. Pruebas e inspección. CAPITULO 8. REGLAMENTACION 08.00. Reglamentación. 20 API-STD-2000: Venteo de tanques par a almacenamiento a pr esiones baja o atmosférica (no r efrigerados y r efrigerados). 1.a edición 1968. (hay 40 edición 1992). 21 API-RP-521: Guide for pr essure r elief and depr essuring systems. 1.ª edición, 1969. (hay 30 edición de 1990). 22 API-RP-520: Recommended practice for the design and installati on of pressurerelieving systems in ref ineries. 3 a edición, 1967. (hay ediciones más modernas). PARTE I: Sizing and selection (6 th edition 1993). PARTE II: Installation (4th edition 1994). 23 Becerril Herrero, F Válvulas de seguridad: funcionamiento, cálculo y selección: Ing. Quím. Mayo 1969, pág. 29. 24 API-Std-526: Flanged steel safety relief valves. 30 ed. Febr. 1984. 25 API. Manual on disposal of refinery wastes. VOLUME I: No disponible. VOLUME II: Waste gases and particulate matter (fifth ed. 1957). Índice Resumido: Capítulo 1. Contaminaciones posibles de la atmósfera por g ases y materias en partículas. Capítulo 2. Clasificación y fuentes de gases y partículas contaminantes. Capítulo 3. Propiedades de gases y partículas contaminantes. Capítulo 4. Prácticas recomendadas. Capítulo 5. Recogida y tratamiento de g ases y partículas contami nantes. Recogida de g ases contaminantes. Tratamiento de g ases para separar componentes contaminantes. Equipo para la separación de componentes no admisibles de g ases. Recogida y reparación de partícu las. Capítulo 6. Evacuación de partículas. Capítulo 7. Combustión de gases en hornos. Capítulo 8. Antorchas sin humo. Teoría y práctica de la comb ustión sin humo. Capítulo 9. Dispersión de gases desde chimeneas y antorchas. Dispersión de gases. Dispersión de aerosoles. Capítulo 10. Controles de la contaminación del aire. Determinaci ón cuantitativa de materias contaminantes. Meteorología y topografía. Correlaci ón de resultados. Bibliografía. Tablas. Figuras. 26

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Instrucción UNE-009 Instalaciones eléctricas en plantas con ambientes inflamables y explosivos. IRANOR (s.f.). También existen dibujos orientativos en el anexo C de la referencia 34e. API: Publicación API-RP-500A: Recommended practice for classif ication of areas for electrical installations in petroleum refineries. American Petroleum Institute. 1991. Norma CEI-61241-3 Norma UNE 21302-426; Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). Capítulo 426: material eléctrico para atmósferas explosivas. AENOR. 1992. Norma UNE-EN 500-15, AENOR, 1999. Normas EN 50016, 34c y 34g. Norma EN 50017, AENOR, 1999. Normas EN 50019, 34d y34g. Normas EN 50018, 34d y 34g. Normas UNE-EN 50020, AENOR, 2003; 34f, 34g y 34l. Normas EN 50028, 34g y 34j. RD 400/1996, Aplicación de la directiva relativa a los aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas. (ATEX-100). MCT: Instalaciones de puesta a tierra. ITC-BT 18 del Reglamento 31. API-RP-2003 Protection against ignitions arising out of static, lightning and stray currents (5.ª ed. 1991). Expert commision for safety in the swiss chemical Industry:Static electricity: rules for plant safety. Plant/Oper. Progr. Enero 1988 pág. 1. AENOR:- Informe UNE 109-100-90: Control de la electricidad estática en atmósferas inflamables. Procedimientos prácticos de operación. Ca rga y descar ga de vehículos-cisterna, contenedores-cisterna y vagones cisterna. — Informe UNE 109-101-95: Control de electricidad estática en recipientes; Parte 1: recipientes móviles para líquidos inflamables; Parte 2: carga de sólidos a granel en recipientes que contienen líquidos inflamables. — Informe UNE 109-104-90: Control de la electricidad estática en atmosféras inflamables. Tratamiento de superf icies metálicas mediante chor ro abrasivo. Procedimientos prácticos de operación. — Informe UNE 109-108-95 Almacenamiento de productos químicos. Control de electricidad estática. P arte 1: pinza de puesta a tierra; P arte 2: borna de puesta a tierra. — Norma UNE-109-110-90 Control de electricidad estática en atmósferas inflamables: definiciones.

48 49 50 51

AENOR: Norma UNE 20572 Efectos de la corriente eléctrica al pasar por el cuerpo humano. Durany, R. Extinción por agua y espuma. Comunicación al curso «Protección activa contra incendios». TECNIFUEGO-AESPI. Madrid 3 y 4-XII-96. Barcelona 11 y 12-XII-96. AENOR: Norma UNE-23010: Clases de fuego. S.I.A. (Sociedad Suiza de Ingenieros y Arquitectos): Evaluación del riesgo de incendio. Método de calculo. Edición española: CEPREVEN: dt-15. Madrid (sin fecha).


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RD 1942/1993: Reglamento de instalaciones de protección contra incendios (RIPCI) y Orden de 16 de abril de 1998. Texto refundido: TECNIFUEGO-AESPI, Madrid. 52a Normas UNE relati vas a la DCI y que son de oblig ado cumplimiento según el Reglamento (52):

52

— UNE EN 671-1. 1995. Instalaciones fijas de extinción de incendios. Sistemas equipados con mangueras. Parte 1: Bocas de incendio equipadas con mangueras semirrígidas. — UNE EN 671-2. 1995. Instalaciones fijas de extinción de incendios. Sistemas equipados con mangueras. Parte 2: Bocas de incendio equipadas con mangueras planas. — UNE 23.007/1. 1996. Sistemas de detección y de alarma de incendio. Parte 1: Introducción. — UNE 23.007/2. 1998. Sistemas de detección y de alarma de incendio. Parte 2: Equipos de control e indicación. — UNE 23.007/4. 1998. Sistemas de detección y de alarma de incendio. Parte 4: Equipos de suministro de alimentación. — UNE 23.007/5. 1978. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. Parte 5: Detectores de calor. Detectores puntuales que contienen un elemento estático. — UNE 23.007/5. (Primera modificación). 1990. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. Parte 5: Detectores de calor. Detectores puntuales que contienen un elemento estático. — UNE 23.007/6. 1993. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. P arte 6: Detectores térmicos. Detectores termo velocimétricos puntuales sin elemento estático. — UNE 23.007/7. 1993. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. Parte 7. Detectores puntuales de humos. Detectore s que funcionan según el principio de difusión o transmisión de la luz o de ionización. — UNE 23.007/8. 1993. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. Parte 8. Detectores de calor con umbrales de temp eratura elevada. — UNE 23.007/9. 1993. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. Parte 9. Ensayos de sensibilidad ante hogares tipo. — UNE 23.007/10. 1996. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. Parte 10. Detectores de llamas. — UNE 23.007/14. 1996. Componentes de los sistemas de detección automática de incendios. P arte 14. Planif icación, diseño, instalación, puesta en servicio, uso y mantenimiento. — UNE 23.091/1. 1989. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. Parte 1. Generalidades. — UNE 23.091/2A. 1996. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. P arte 2A: Manguera fle xible plana para servicio ligero de diámetros 45mm y 70mm. — UNE 23.091/2B. 1981. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. Parte 2B. Manguera fle xible plana para servicio duro, de diámetros 25, 45, 70 y 100 mm.


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— UNE 23.091/3A. 1996. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. Parte 3A: Manguera semirrígida para servicio normal de 25 mm de diámetro. — UNE 23.091/4. 1990. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. Parte 4. Descripción de procesos y aparatos para pruebas y ensayos. — UNE 23.091/4. (1.a modificación) 1994. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. P arte 4. Descripción de procesos y aparat os para pruebas y ensayos. — UNE 23.091/4. (2.a modificación) 1994. Mangueras de impulsión para la lucha contra incendios. P arte 4. Descripción de procesos y aparat os para pruebas y ensayos. — UNE 23.110/1. 1996. Extintores portátiles de incendios. Parte 1: Designación. Duración de funcionamiento: Hogares tipo de las clases A y B. — UNE 23.110/2. 1996. Extintores portátiles de incendios. P arte 2: Estanqueidad. Ensayo dieléctrico. Ensayo de asentamiento. Disposiciones especiales. — UNE 23.110/3. 1994. Extintores portátiles de incendios. P arte 3: Construcción, resistencia a la presión y ensayos mecánicos. — UNE 23.110/4. 1996. Extintores portátiles de incendios. P arte 4: Cargas, hogares, mínimos exigibles. — UNE 23.110/5. 1996. Extintores portátiles de incendio. Parte 5: Especificaciones y ensayos complementarios. — UNE 23.110/6. 1996. Extintores portátiles de incendio. Parte 6: Procedimientos para la e valuación de la conformidad de los e xtintores port átiles con la norma EN 3, partes 1 a 5. — UNE 23.400/1. 1998. Material de lucha contra incendios. Racores de conexión de 25 mm. — UNE 23.400/2. 1998. Material de lucha contra incendios. Racores de conexión de 45 mm. — UNE 23.400/3. 1998. Material de lucha contra incendios. Racores de conexión de 70 mm. — UNE 23.400/4. 1998. Material de lucha contra incendios. Racores de conexión de 100 mm. — UNE 23.400/5. 1998. Material de lucha contra incendios. Racores de conexión. Procedimiento de verificación. — UNE 23.405. 1990. Hidrante de columna seca. — UNE 23.406. 1990. Lucha contra incendios. Hidrante de columna húmeda. — UNE 23.407. 1990. Lucha contra incendios. Hidrante bajo nivel de tierra. — UNE 23.500. 1990. Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios. — UNE 23.501. 1988. Sistemas fijos de agua pulverizada. Generalidades. — UNE 23.502. 1986. Sistemas fijos de agua pulverizada. Componentes del sistema. — UNE 23.503. 1989. Sistemas fijos de agua pulv erizada. Diseño e instalación. — UNE 23.504. 1986. Sistemas fijos de agua pulverizada. Ensayos de recepción. — UNE 23.505. 1986. Sistemas fijos de agua pulverizada. Ensayos periódicos y mantenimiento. — UNE 23.506. 1989. Sistemas fijos de agua pulverizada. Planos, especificaciones y cálculos hidráulicos. — UNE 23.507. 1989. Sistemas fijos de agua pulverizada. Equipos de detección automática.


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— UNE 23.521. 1990. Sistemas de e xtinción por espuma física de baja e xpansión. Generalidades. — UNE 23.522. 1983. Sistemas de e xtinción por espuma física de baja e xpansión. Sistemas fijos para protección de riesgos interiores. — UNE 23.523. 1984. Sistemas de e xtinción por espuma física de baja e xpansión. Sistemas fijos para protección de riesgos exteriores. Tanques de almacenamiento de combustibles líquidos. — UNE 23.524. 1983. Sistemas de extinción por espuma física de baja expansión. Sistemas fijos para protección de riesgos exteriores. Espuma pulverizada. — UNE 23.525. 1983. Sistemas de e xtinción por espuma física de baja e xpansión. Sistemas para protección de riesgos e xteriores. Monitores lanza y torres de espuma. — UNE 23.526. 1984. Sistema de extinción por espuma física de baja expansión. Ensayos de recepción y mantenimiento. — UNE 23.541. 1979. Sistemas fijos de extinción por polvo. Generalidades. — UNE 23.542. 1979. Sistemas fijos de e xtinción por polvo. Sistemas de inundación total. — UNE 23.543. 1979. Sistemas fijos de extinción por polvo. Sistemas de aplicación local. — UNE 23.544. 1979. Sistemas f ijos de e xtinción por polv o. Sistemas de mangueras manuales. — UNE 23.590. 1998. Protección contra incendios. Sistemas de rociadores automáticos. Diseño e instalación. — UNE 23.595-1. 1995. Protección contra incendios. Sistemas de rociadores automáticos. Parte 1: Rociadores. — UNE 23.595-2. 1995. Protección contra incendios. Sistemas de rociadores automáticos. Parte 2: Puestos de control y cámaras de retardo para sistemas de tubería mojada. — UNE 23.595-3. 1995. Protección contra incendios. Sistemas de rociadores automáticos. Parte 3: Conjuntos de válvula de alarma para sistemas de tubería seca. 53 RD 2267/2004 Reglamento de se guridad contra incendios en los establecimientos industriales (RSCIEI) y su corrección de errores: edición de TECNIFUEGOAESPI, Madrid. 53a Normas UNE relati vas a la DCI y que son de oblig ado cumplimiento según el Reglamento 53: — UNE 23093-1; 1998. Ensayos de resistencia al fuego. Parte I: Requisitos generales. — UNE 23093-2; 1998. Ensayos de resistencia al fuego. Parte II: Procedimientos alternativos y adicionales. — UNE-EN 1363-1; 2000. Ensayos de resistencia al fue go. Parte 1: Requisitos generales. — UNE-EN 1363-2 ; 2000. Ensayos de resistencia al fue go. P arte 2: Procedimientos alternativos y adicionales. — UNE-EN 13501-1; 2002. Clasificación en función del comportamiento frente al fuego de los productos de construcción y elementos para la edificación. Parte 1: Clasificación a partir de datos obtenidos en ensayos de reacción al fuego.


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— UNE-EN 13501-2; 2004. Clasificación en función del comportamiento frente al fue go de los productos de construcción y elementos para la e dificación. Parte 2: Clasificación a partir de datos obtenidos en ensayos de resistencia al fuego excluidas las instalaciones de ventilación. — UNE-EN 3-7; 2004. Extintores portátiles de incendios. P arte 7. Caracterís ticas, requisitos de funcionamiento y métodos de ensayo. — UNE-EN 12845; 2004. Sistemas f ijos de lucha contra incendios. Sistemas de rociadores automáticos. Diseño, instalación y mantenimientos. — UNE 23500; 1990. Sistemas de abastecimiento de agua contra incendios. — UNE 23585; 2004. Seguridad contra incendios. Sistemas de control de temperatura y e vacuación de humos (SCTEH). Requisitos y métodos de c álculo y diseño para pro yectar un sistema de control de temperatura y de evacuación de humos en caso de incendio. — UNE 23727; 1990. Ensayo de reacción al fuego de los materiales de construcción. Clasificación de los materiales utilizados en la construcción. 54 RD 2177/1996. Norma básica de la edificación. NBE/CPI/1996. 55 Real Decreto 379/2001, de 6 de abril, por el que se aprueba el Reglamento sobre Almacenamiento de Productos químicos (ver Capítulo 4). 56 Real Decreto 2085/1994, de 20 de octubre, por el que se aprueba el Re glamento de Instalaciones Petrolíferas (ver Capítulo 4). 57 RD 2177/1996, de 4 de octubre de 1996: Norma Básica de la Edif icación NBECPI/96: Condiciones de protección contra incendios en los edificios. 58 API-RP-2001 Fire protection in refineries. 50 ed. 1974. 59 ITSEMAP: I.T.00.25: Análisis del riesgo de incendio y e xplosión en instalaciones petrolíferas y petroquímicas. Ed.: ITSEMAP FUEGO. Abril 1989. 60 TECNIFUEGO-AESPI: Curso Protección activa contra incendios: Madrid 1996. 61 CEPREVEN: Reglas técnicas y listas de comprobación: — RTI-ROC. Rociadores Automáticos de Agua (Sprinklers): CEA/UNESPA/ CEPREVEN-Abril 1995. — LC-ROC. Lista de Comprobación de Instalaciones ROC. — RT2-EXT. Extintores Móviles. — LC-EXT. Lista de Comprobación de Instalaciones EXT. — RT2-BIE. Bocas de Incendio Equipadas. — LC-BIE. Lista de Comprobación de Instalaciones BIE. — RT2-CHE. Columnas Hidrantes al Exterior de los Edificios. — LC-CHE. Lista de Comprobación de Instalaciones CHE — RT2-ABA. Abastecimiento de Agua contra Incendios. — LC-ABA. Lista de Comprobación de Instalaciones ABA. — RT3-DET. Detección Automática de incendios. — LC-DET. Lista de Comprobación de Instalaciones DET. — RT4-C02. Instalaciones Fijas de Extinción por Anhídrido Carbónico y Modificaciones-Marzo 1995. — M-CO2. Modificaciones 1995 a la Regla CO2 1993. — LC-CO2. Lista de Comprobación de Instalaciones de CO2. — LC-A. Lista de Comprobación de Instalaciones de Alarma.


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61a CEPREVEN: Otras publicaciones propias y con NPF A (en español) . V er www.cepreven.com. 62 NFPA 68: Venting of deflagrations. Quincy 1994. 62a Normas relacionadas con la protección de procesos mediante i nstrumentación: — ANSI/ISA–584.01- 1996. Application of safety instrumented system for the process industry. — IEC –61508– Functional safety of electrical/electronic programmable electronic safety related systems. — IEC – 61511 – (UNE-EN 61511) (tres partes). Se guridad funcional. Sistemas instrumentales de seguridad para el sector de la industria de procesos. AENOR, Madrid. 2004. 62b AIChE. Guidelines for safe automation of chemical process. AIChE – CCPS, New York. 63 Kletz, T.A.: What you don’ t have, can’t leak. Jubilee lecture. Chem. Ind. 1978. 64 Mansfield, D: Wiewpoints on implementing inherent safety . Chem. Eng. Marzo 1996 pág. 78. 65 Kletz, T.A.: Plant design for Safety: an userfriendly approch. Hemisphere 1991. 66 Gowland, R.: Putting numbers on inherent safety . Chem. Eng. Marzo 1996 pág. 72. 66a Mc Carth y, A.J. y Miller , U.R. «Inherently safer design princi ples in e xpansions». Hydroc. Proc. Abril 1977, pág. 122. 67 Notifier: Sistemas de detección de incendios. Partes I a VII. Cuadernos de Seguridad. Mayo 1996 - Enero 1997 (y continúa). 68 Vimpex, D.T.: Sistemas de protección de incendios con agua neb ulizada. Cuadernos de Seguridad. Oct. 1996 p. 41. 69 NFPA 750: Standard on water mist fire supression systems. 70 Gándara, J. de la: Protección contra incendios». Comunicación a las 1as Jornadas de Seguridad Industrial de BEQUINOR. Madrid mayo 1985. 71 Ochoa, Agustín: Agentes e xtintores comunicación al Curso «Prote cción contra incendios». TECNIFUEGO-AESPI. Madrid, Diciembre 1996. 72 AENOR: norma UNE-EN-615 Agentes extintores: especificaciones para polvos extintores (excepto polvos de clase D). 1996. 73 Reglamentos de aparatos a presión: a) Decreto 2443/1969 y 516/1972: Reglamentos de recipientes a presión. Anulado por b) pero aplicable aún a los aparatos que no teng an ITC se gún este último. b) R.D. 1244/1979; correcciones en BOE 19.V.79; RD 507/1982; RD 1504/1990: Reglamento de aparatos a presión (y modificaciones). c) RD 769/1999; disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo, 97/23/CE, relativa a equipos a presión que m odifica el RD 1244/1979. En este caso, se produce una derogación parcial en lo relativo a diseño, fabricación y evaluación de la conformidad de los equipos a presión y de los conjuntos incluidos en el ámbito de aplicación del cit ado RD. 769/1999, a partir del 29 de mayo de 2002. d) Instrucciones técnicas complementarias en vigor (ver Capítulo 4).


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e) Directiva Comunitaria de Aparatos a Presión ( Real Decreto 473/1988, de 30 de marzo). f) Transposición de la Directi va del Consejo de las Comunidades Europeas 87/404/CEE sobre Aparatos a Presión Simples. g) Directiva del P arlamento Europeo y del Consejo, 97/23/CE, relativa a equipos a presión. 74 SFPE Handbook of f ire protection engineering. Ed. NFPA Quincy Mass. 1988. Índice resumido: Section 1. Fundamentals. Chapter 1-1. Hydraulics. Chapter 1-2. Introduction to Mechanics of Fluids. Chapter 1-3. Conduction of Heat in Solids. Chapter 1-4. Convection Heat Transfer. Chapter 1-5. Radiation Heat Transfer. Chapter 1-6. Fire Plumes. Chapter 1-7. Natural Convection Wall Flows. Chapter 1-8. Vent Flows. Chapter 1-9. Ceiling Jet Flows. Chapter 1-10. Thermochemistry. Chapter 1-11. Chemical Equilibrium. Chapter 1-12. Thermal Deacomposition of Polymers. Chapter 1-13. Generation of Heat and Chemical compounds in fires. Chapter 1-14. Toxicity Assessment of Combustion Products. Chapter 1-15. Movement of People. Chapter 1-16. Behavioral Response to Fire and Smoke. Chapter 1-17. Flammability Limits of Premixed and Diffusion Flames. Chapter 1-18. Flame Height. Chapter 1-19. Air Entrainment Into Bouyant Jet Flames and Pool Fires. Chapter 1-20. Ignition of Liquid Fuels. Chapter 1-21. Flaming Ignition of Solid Fuels. Chapter 1-22. Self-Heating and Spontaneous Combustion. Chapter 1-23. Smoldering Combustion. Chapter 1-24. Surface Flame Spread. Chapter 1-25. Smoke Production and Properties. Chapter 1-26. Properties of Building Materials. Chapter 1-27. Structural Mechanics. Section 2. (Hazard Analysis Calculations.) Chapter 2-1. Burning Rates. Chapter 2-2. Estimating Temperatures in Compartment Fires. Chapter 2-3. Smoke and Heat Venting. Chapter 2-4. Fire Hazard Calculations for Large Open Hydrocarbon Fires. Chapter 2-5. Explosion Protection. Chapter 2-6. Emergency Movement. Chapter 2-7. Compartment Fire-Generated Environment and Smoke Filling.


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Section 3. Design Calculations. Chapter 3-1. Design of Detection Systems. Chapter 3-2. Automatic Sprinkler Systems Calculations. Chapter 3-3. Foam System Calculations. Chapter 3-4. Halon Design Calculations. Chapter 3-5. Fire Temperatura-Time. Chapter 3-6. Analytical Methods for Determining Fire Resistance of Steel Mem bers. Chapter 3-7. Analytical Methods for Determining Fire Resistence of Concrete Members. Chapter 3-8. Analytical Methods for Determining Fire Resistance of Timber Members. Chapter 3-9. Smoke Control. Section 4. Fire Risk Calculations. Chapter 4-1. Application of Fire Risk Analysis. Chapter 4-2. Probability Concepts. Chapter 4-3. Statistics. Chapter 4-4. Extreme Value Theory. Chapter 4-5. Reliability. Chapter 4-6. Probability Models in Fire Protection Engineering. Chapter 4-7. Engineering Economics. Chapter 4-8. Utility Theory. Chapter 4-9. Value of Human Life. Chapter 4-10. Computer Simulation for Fire Protection Engineering. Chapter 4-11. Fire Risk Assessment Schedules. Appendix Index 75 Reglamento (CE) N1 3093/94 del Consejo. 15 de diciembre de 1994.. «Relativo a las substancias que agotan la capa de ozono (DOCE del 22.XII.94). 76 Borrador de norma ISO-14520 Gaseous fire extinguishing agents: physical properties and system design. Con las partes siguientes: — Part 1: General requirements (*) — Part 2: CF3 I extinguishant — Part 3: FC-2-1-8 extinguishant — Part 4: FC-3-1-10 extinguishant (*) — Part 5: FC-5-1-14 extinguishant — Part 6: HCFC/A extinguishant — Part 7: HCFC 124 extinguishant — Part 8: HFC 125 extinguishant (*) — Part 9: HFC 227 extinguishant(*) — Part 10: HFC 23 extinguishant (*) — Part 11: HFC 236fa extinguishant — Part 12: IG-01 extinguishant (*)


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— Part 13: IG-100 extinguishant — Part 14: IG-55 extinguishant (*) — Part 15: IG 541 extinguishant (*) (*) partes de adopción previsible por la Comunidad Europea. 77 Ochoa, A: Extinción por mezcla de g ases y agentes limpios. Comu nicación al Curso «Protección activa contra incendios». TECNIFUEGO-AESPI. Madrid, Diciembre 1996. 78 León, A: Extinción por CO 2. Comunicación al curso: «Protección activa contra incendios». TECNIFUEGO-AESPI. Madrid, Diciembre 1996. 79 Wormald: «Inergen». Folleto 260592. 80 AENOR: Norma UNE-EN 25923 (ISO-5923) : Agentes e xtintores: Dióxido de carbono. Madrid 1995. 81 NFPA: Norma NFP A-12 Standard on carbon dioxide e xtinguishing systems. 1973. 82 NFPA 69 Standard on explosion prevention systems. Quincy 1992. 83 Explosion suppression systems. Factory Mutual Data Sheet 7-17 . Norwood 1981. 84 Swift, I. Design deflagration protection systems. J. Loss pr evention in the pr ocess industries» I, 1988 págs. 5-15. 85 NFPA 2001 Standard on clean agent fire extinguishing systems. Quincy 1994. 86 NFPA-30 Flammable and combustible liquids Code. Quincy 1993. 87 NFPA Fire protection handbook 160 ed. Quincy 1986. Seccion 10, cap. 10. 87a RD 312/2005: Clasificación de los productos para la construcción y de los e lementos constructi vos en función de sus propiedades de reacción y resistencia frente al fuego. 88 Patterson, G.C.: Refinery se wer systems and w aste treatment f acilities. Petro/Chem. Eng. Febr. 1967 pág. 50. 89 TECNIFUEGO-AESPI: Jornadas técnicas sobre: Protección contra el fuego en la construcción. Madrid 16 y 17 de Noviembre de 1992. 90 IRI: (Industrial Risk Insurers. 85 Woodland Str . Hartford. Con n. 06105-1266 EE.UU.): varias publicaciones que se reseñan a continuación incl uyendo sus índices. 90a Oil and chemical plant layout and spacing: Publ I.M. 2.5.2. ( 3.VI.96): Distribución en planta y distancias para plantas químicas y petroleras: A. B. C. D. E. F.

Introducción. Programas para gestión de riesgos. Duplicación del equipo. Generalidades. Distribución en planta general. Unidades de proceso: Evaluación de riesgos de proceso. Clasificación de riesgos de proceso según 90b. Distancias dentro de cada unidad. G. Servicios del proceso. H. Salas de control. I. Servicios.


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J. Cargaderos. K. Parques de almacenamiento: Tanques para almacenamiento atmosférico. Tanques presurizados y refrigerados. L. M. N. O.

Discusión. Tablas de distancias. Figura con ejemplo de una distribución correcta en planta. Bibliografía.

90b Hazard classification of process operations for spacing requ irements. Publ I.M. 2.5.2.A. (3.VI.96): «Clasificación de los riesgos en las operaci ones de proceso a efectos de las distancias requeridas»: A. Introducción. B. Clasificación según los riesgos de incendio y explosión: • Moderado. • Medio. • Alto. 90c Fire protecction water and spill control for outdoor oil and chemical plants. Publ I.M. 2.5.3. (2.III.92): Control del agua para DCI y derrames en plantas químicas y petroleras al aire libre: A. Introducción. Definición de sistemas para drenajes separados: • Para aguas de lluvia: envío a una alberca de retención antes de pasar a un separador de aceites. • Para aguas aceitosas: procedentes de puntos de muestreo, drenajes a pie de bomba y otros puntos en que se esperen derrames de hidrocarb uros. Se envían directamente al separador de aceites. • Para efluentes químicos: que requieren tratamiento segregado y específico. Son sistemas separados y menores. • Para efluentes sanitarios: procedentes de aseos, WC y similares. Se dirigen al alcantarillado municipal, a fosa séptica o a un sistema especial para su tratamiento. B. Criterio para el diseño de drenajes para lluvia y agua DCI. • Derrame máximo no aislable. • Agua DCI (sistemas manuales+automáticos) para el accidente de mayor consumo. Este suele dar el caudal requerido mayor. Remite a (90i). • Lluvia más intensa ocurrida en 10 años y considerada durante 1 h. • Derrame + agua DCI simultáneos. No simultaneidad con lluvia más intensa. C. Pendientes. • Mín 2%


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D. Recogida a distancia. • Retirada de derrames para limitar su combustión bajo/alrededor del equipo • Presa donde pueda arder sin afectar a equipos ni edificios. E. Cubetos y disposición. F. Zanjas o canales. G. Drenajes cerrados o enterrados. • Sellos (incluye figuras). H. Drenaje de las áreas de proceso. • Procesos que incluyen líquidos inflamables y combustibles. • Procesos que incluyen gases licuados inflamables. • Drenaje de los parques para almacenamiento. • Tanques atmosféricos. • Tanques a presión. • Tanques refrigerados. J. Bibliografía. 90d Overpressure and v acuum protection. Publ I.M. 7.0.5.0. (2.XII.96) : Protección frente a presión y vacío: A. B. C. D. E. F.

Introducción. Presión operativa máxima tolerable (POMT/MAWP). Control de la presión. Dispositivos protectores. Mantenimiento. Bibliografía.

90e Outdoor storage of L.P.G.: Publ I.M. 8.2.0.1.(2.XII.96): Almacenamiento de GLP al aire libre: A. Introducción. B. Protección. • Enterramiento y cubrimiento con un montículo. • Protección mediante sistemas para aplicación de agua DCI: — Superficie de tanques: 14,2 l/m5 min. — Bombas y válvulas adyacentes a tanques: 20,4 l/m5 min. • Protección mediante monitores. • Aislamiento térmico de los tanques. • Separación entre tanques y desde éstos a otro equipo o edificios. C. Bibliografía. 90f Distillation of flammable or comb ustible liquids. Publ. I.M. 9.6.2.1.(1.XII.95) : Destilación de líquidos inflamables o combustibles: A. Introducción. B. Programas para gestión de residuos. C. Duplicación del equipo.


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D. E. F. G. H. I.

Distancias. Diseño. Alivio de presión. Operación. Protección. Hervidores. • Tipos. • Fluidos térmicos. • Problemas operativos. J. Condensadores. K. Columnas de destilación. • Alivio de presión. • Operación. L. Bibliografía 90g Solvent recovery with activated carbon: Publ. I.M. 9.6.2.2. (1.XII.95): Recuperación de disolventes mediante carbón activado: A. Introducción. • Descripción del proceso y de los sistemas. B. Programas para gestión de residuos. C. Duplicación del equipo. D. Diseño. E. Operación. • Adsorbedores por cargas. • Adsorbedores continuos. F. Protección. G. Idoneidad e incompatibilidades. H. Bibliografía. 90h Explosion suppression systems: Publ. I.M. 13.5.1. (1.XII.95) : Sistemas para supresión de explosiones. 90i Estimating fire protection water demands for chemical plants : Publ. I.M. 14.1.1. (3.VI.96): Estimación del agua para DCI requerida en plantas químicas. A. Introducción. B. Accidentes a considerar para la demanda de agua DCI: • Incendios de derrames. • Incendios en el parque de almacenamiento. • Explosiones en equipo o edificio. • Explosiones de nubes de vapores. C. Demandas probables de agua: • Para sistemas fijos (espuma, rociadores y pulverizadores). • Para DCI manual. • Demanda total. D. Duración de las demandas. E. Bibliografía.


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90j High-hazard chemical and petrochemical plants: Publ I.M. 17.2.1. (1.IX.95) : Plantas químicas y petroquímicas de alto riesgo (prevención y protección en): A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L.

Introducción. Programas para gestión de riesgos. Duplicación del equipo. Distribución en planta y distancias (remite a 90a). Construcción. RF de estructuras y equipo. Drenajes (remite a 90c). Suministro de agua (remite a 90i). Sistemas fijos para agua DCI. Monitores, hidrantes y mangueras para agua DCI. Protección por espuma. Aparatos monitorizados para DCI Bibliografía.

90k Refineries and lar ge g asoline plants: Publ I.M. 17.2.1. (1.IX.95) : Refinerías y plantas grandes de gasolina (prevención y protección en): A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K.

Introducción. Programas para gestión de riesgos. Distribución en plantas y distancias (remite a 90a). Construcción. RF de estructuras y equipo. Drenajes. Suministro de agua (remite a 90i). Monitores, hidrantes y mangueras para agua DCI. Protección por espuma. Aparatos monitorizados para DCI. Sistemas fijos para agua DCI. Bibliografía.

91 Catálogo de «Zibaga S.A.». (Móstoles, Madrid) n.o 13.720. 92 Catálogo de «Viking». Enero 1989. 93 ISO: Norma ISO 13702: Petroleum and natural gas industries control and mitigation of f ires and e xplosions on of fshore production installatio ns. Requirements and guidelines. 1.a ed. 15.III.1999 ([email protected]). Ginebra. 94 Varios autores: Plant layout. Chem. Eng. Abril 1992 págs. 81 y sigs. 3 artículos excelentes sobre el tema, incluyendo citas bibliográficas interesantes. 95 Norma UNE-EN-16184 : «Sistemas para protección contra e xplosiones». AENOR. Junio 1993. 96 Bartknecht, W. Explosions: course, prevention, protection. Spring er Verlag. N. York 1981. 97 Lees, F.P. Loss Pre vention in the Process Industries, vol. 1. B utterworth & Co. Ltd. London. 1980. pp. 210-230. 98 Engineering for Safe Oper ations. No 8. American Oil Compan y (now Standard Oil of Indiana). Chicago. IL. 1964. 99 Prugh. R.W. Guidelines for vapor release mitigation. American Institute for Chemical Engineers. 1988.


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100 Bradford W.J. y Culbertson. T.L. Design of control houses to withstand explosive forces. Loss Prevention. Vol. 1. AlChE, New York. 1967. pp. 29-30. 101 Lawrence. W.E. y Johnson. E.E. Design for limiting e xplosion damage. Chem. Eng. Vol. 81. N1 1. 1974, pp. 95-104. 102 Fauske, H.K. A quick approach to reactor v ent sizing. Plant Oper ations Pr ogress. Vol. 3 N1 3. 1984 pp. 145-146. 103 Fauske, H.K. Emer gency relief systems (ERS) design. Chemical Engineering Progress, Vol. 81, N1 8. 1985. pp. 53-58. 104 Fauske, H.K. Emer gency relief systems design for reacti ve and non-reacti ve systems: Extensión of the DIERS Methodology. Plant Operations Progress. Vol. 7. N1 3. 1988. pp. 153-159. 105 Fauske, H.K. Grolme g M.A. y Clare G.H. Process safety e valution applying DIERS methology to e xisting plant operations. Plant Operations Progress. Vol. 8. N1 1. 1989. pp. 19-24. 106 Cocks, R.E. y Rogerson. J.E. Organizing a proecess safety program. Chem. Eng. Vol. 85. N1 23 1978, pp. 138-146. 107 Fawcett. H. H. y Wood W.S. Safety and accident pr evention in c hemical operations. 2nd ed. Wiley-Interscience. NY 1982. 108 Safe and ef icient plant operations and maintenance. Chemical Engineering. Mc Graw-Hill. NY 1980. 109 Gómez Beleña, J.: Algunas refle xiones: estadísticas de accident es de trabajo. Nueva Protección. N1 6, (1995), p. 17. 110 Gómez Beleña, J.: Ley de protección laboral: el principio de un camino. Nueva Protección. n1 8 (1995) p. 5. 111 Huertas, S.: Identificación, comunicación y control del riesgo químico. Prevención. I: Sept. 1995 pg. 9; II Enero-Marzo 1996 p. 33. 112 Thiriet, F.: Cortar los riesgos de raíz: modelo de gestión de la Seguridad del Proceso. Ing. Quím., Octubre 1996 p. 113. 112a Real Decr eto RD 1995/1978 , Cuadro de enfermedades profesionales ( BOE 25.VIII.1978) modificado por el RD 2821/1981 (BOE 1.XII.1981). 112b Ley 31/1995 , Ley de Pre vención de Riesgos Laborales (LPRL). ( BOE 10.XI.1995) y «Ley de reforma del marco normativo de prevención de riesgos laborales». 112c Real Decreto RD 363/1995, de 10 de Marzo, por el que se aprueba el Reglamento sobre Notificación de sustancias nuevas y clasificación, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas. (BOE 5.VI.1995). Incluye anexo III (»frases R» para advertencia de riesgos) y anexo IV (»frases S» con consejos de prudencia). Modificado por Orden 13.IX.1995; Orden 21.II.1997; RD 700/1998; Orden de 3 0.VI.1998; Orden de 11.IX.1998; Orden de 8.I.1999; Orden de 16.VII.1999; O rden de 5.X.2000; Orden de 5.IV.2001 y RD 507/2001. Ver también la referencia (117g). 113 RD 39/1997: Reglamento de servicios de pre vención (RSP), BOE 23.I.97 y RD 780/1998 (modificación; BOE 1.V.1998). 114 RD 485/1997: Señalización de seguridad y salud en el trabajo, BOE 23.IV.97. 115 RD 486/1997: Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo. BOE 23.IV.1997. 116 RD 487/1997: Manipulación manual de cargas... BOE 23.IV.97.


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117 RD 488/1997: Trabajo con equipos que incluyen pantallas de visualización. BOE 23.IV.97. 117a RD 664/1997, Protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes biológicos durante el trabajo. BOE 24.V.1997. 117b RD 665/1997, Protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes cancerígenos en el trabajo y RD 1124/2004. 117c RD 773/1997, Sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización, por trabajadores, de equipos de protección individual. BOE 12.VI.1997. 117d RD 1215/1997, Disposiciones mínimas de se guridad y salud para la utilización , por los trabajadores, de los equipos de trabajo. BOE 7.VIII.1997. 117e RD 1627/1997 , Disposiciones mínimas de se guridad y salud en las obras de construcción. BOE 25.X.1997. Atención al campo de aplicación: Puede afectar a proyectos industriales (anexos I y II). 118f RD 374/2001, Protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo. BOE 1.V.2001. 117g Real Decreto RD 255/2003 , de 28 de Febrero de 2003, por el que se aprueba el Reglamento sobre Clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos. BOE 4.III.2003. Ver también 112c. 117h RD 681/2003, Protección de la salud y la seguridad de los trabajadores expuestos a los riesgos deri vados de atmósferas e xplosivas en el lug ar de trabajo. BOE 18.VI.2003. 117i RD 1196/2003, Directriz básica de protección civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes gra ves en los que intervienen sust ancias peligrosas. BOE 9.X.2003. 118 ACGIH: Ventilación industrial: manual de r ecomendaciones prácticas par a la prevención de riesgos profesionales. Generalidad Valenciana. 1992. 119 Klein, B.R. Health care facilities handbook, 2nd ed. NFPA. Quincy. 120 Azofra. J.J. Organización de la seguridad e higiene en la In dustria química: COASHIC 1974. 121 Guía de seguridad y salud en el trabajo para uso de las PYME. Documento informativo de la Comisión de las Comunidades Europeas. Luxemburgo. 1994. 121a Storch de Gracia, J.M. Necesidad de entendimiento (entre soc iedad e industria). Cuadernos de Seguridad. Mayo de 1999, pág. 47. 121b Storch de Gracia, J.M. Seguridad en industrias químicas y energéticas. Seguritecnia. Marzo de 2005, pág. 60. 121c Storch de Gracia, J.M. Pasado, presente y futuro de la seguridad industrial en España. Comunicación del día de la seguridad industrial en España. 18 de febrero de 2004. 121d Klett, T. ¿Qué falló? Desastres en plantas con procesos químicos ¿Cómo evitarlos? McGraw-Hill, 2002. 121e Barton, J. y Rogers, R. Chemical reactions hazards. 2. a edición. Ed. Gula Écheme, Rugby (GB) 1997. 122 Trabajar con productos peligrosos. Documento informativo de la Comisión de las Comunidades Europeas. 1992. 123 La formación en seguridad y salud en el lugar de trabajo. Documento programático general de la Comisión de las Comunidades Europeas. Lux emburgo. 1992.


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124 Directrices para la evaluación de riesgos en el lugar de trabajo. Documento informativo de la Comisión Europea. Luxemburgo 1996. 125 Mañas, J.L. et al: Método de e valuación de riesgos laborales. Ing. Quím. Oct. 1996 p. 103. 126 AENOR: Norma experimental UNE-81901 EX: Prevención de riesgos laborales. Reglas generales para la e valuación de los sistemas de gestión de prevención de riesgos laborales (S.G.P.R.L.): Proceso de auditoría. Junio 1996. 127 Sistema de evaluación de riesgos laborales. Ed.: Mutua Universal (s.f.). 128 Yáñez, J. SFE: un nuevo sistema de extinición de incendios; aerosol generado pirotécnicamente. Seguritecnia: Marzo 1997, pág. 44. 129 UMI Gestión de la prevención y obligaciones empresariales. Comentarios a la referencia 113. Ed. Unión Museva Ibesvico (s.f.). 129a Iglesias, M. e Iglesias, B. Los riesgos laborales y la respon sabilidad. Ed. Unión Museva Ibesvico (s.f.). 129b UMI El control externo de la acción preventiva en la empresa. Ed. Unión Museva Ibesvico (s.f.). 130 AENOR: Norma UNE-EN-764 : Aparatos a presión. Terminología y símbolos (Abril 1996). 131 Light water AFFF. Sistemas y productos: manual de Ingeniería. Suplemento del diseñador. Light water AFFF ATC Manual. Editor: 3M (Apdo. 6239. 48080 Bilbao). 131a Publicaciones del Instituto Nacional de se guridad e Higiene en el Trabajo (INSHT): a) Centro Nacional de Nue vas Tecnologías, Madrid; b) Centro Nacional de Condiciones de Trabajo (Barcelona); c) Centro Nacional de Medios de Protección (Sevilla); d) Centro Nacional de Verificación de Maquinaria (Baracaldo, Vizcaya). www.mtas.es/INCAT/. Acceso gratuito a muchas publicaciones legislativas, técnicas (131f), organizativas, etc. 131b Bestratén, M. (ed.) et al: «Manual de procedimientos de pre vención de riesgos laborales: guía de elaboración». Ed. INSHT, Barcelona, 2005. 131c Guía técnica para la evaluación y prevención de los riesgos presentes en los lugares de trabajo y relacionados con agentes químicos. Ed. INSHT (s.f.). Incluye 19 páginas con referencias de fuentes de información; comentari os a ( 117f), 172 páginas. 131d Límites de e xposición profesional para agentes químicos en Espa ña 2006. Ed. INSHT, 2006. 131c Fichas de seguridad química. Ed. INSHT, NTP números 635, 649, 650, 651, 663, y 686. Ver 131g. 131f Regidor, L. et al: Guía para la interpretación y utilización de las fichas de seguridad química. Ed. INSHT, Madrid, 2000. 131g Notas Técnicas de Pre vención (NTP). De www.mtas.es/INSHT/information/ Ind_temntp.htm, hemos obtenido un índice con unas 200 que interesan a los temas del presente libro y a nuestras industrias. Son gratuitas y de una calidad técnica excelente. 131h Lewis, R. J. Sax’s dangerous properties of industrial materials. (8th ed.). Ed. Van Nostrand Reinhold Co., New York, 1992. 131i Seguridad y salud en mi tr abajo. Manual de pr evención de riesgo s labor ales. Presenta 286 páginas y precisa e xplicación v erbal. Ed. Fraterni dad-Mutrespa, Madrid, 2001.


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131j Portell, M. y Solé, MD.; NTP 580: Actitud hacia la prevención: un instrumento de evalución. Ed. INSHT, Barcelona, (s.f.). 131k Criterios del INSHT para realización de auditorias del sistema para pre vención de riesgos laborales regulados en el Capítulo V del reglamento de los servicios de prevención 113. Ed. INSHT, Barcelona, (s.f.). 131l Evaluación de riesgos labor ales. Ed. INSHT, Barcelona, (s.f.). Incluye lista de legislaciones Española y Europea, así como otra de normas y guías al efecto. 131m INSHT; Orientaciones para facilitar la integración de la prevención de riesgos laborales en el sistema g eneral de gestión de la empr esa. Ed. INSHT, Barcelona, (s.f.). 131n De-Vos, J.M. Seguridad e higiene en el trabajo. Ed. McGraw-Hill, Madrid, 1994. 132 Lessons in Safety Management learned from «Piper-alpha» disaster. Ed. MOBIL OIL CORP. Fairfax Va. Vídeo de 52 min. En Español: videos «Desastre» (reconstrucción simulada del accidente). 30 minutos, y «Aprender de los accidentes». Conferencia ilustrada de Mr Appleton, ICI, 45 minutos. 133 El día que el cielo se incendió. Ed.: Skandia Intl. Insurance Corp. Vídeo de 23 min. 134 Perry, R.H. y Green D.W.: Perry’s chemical engineer’s handbook 70 edición (en inglés). Mc. Gra w-Hill. N. York 1997. Libro básico en Ingenierí a química que, por primera v ez en su lar ga historia, incluye una sección (la 26 .ª) dedicada a la seguridad de procesos con la estructura siguiente: Diseño de proceso con seguridad inherente. Análisis de la seguridad de procesos: • Análisis de riesgos. • Guías para estimar daños. • Revisión y procedimientos aplicables a los proyectos. Equipo para la seguridad: • Sistemas para alivio de presión. • Recogida y tratamiento de los efluentes que procedan del ali vio de presiones. • Apagallamas. • Almacenamiento y manipulación de materias peligrosas. Materias y condiciones peligrosas: • Productos químicos reactivos. • Combustión y riesgos de inflamabilidad. • Explosiones UVCE y BLEVE. • Explosiones de polvo. • Riesgos procedentes del vacío. • Dispersión de gases. • Caudales de emisión desde recipientes y tuberías perforados. 135 Guía para la selección y uso de los equipos de pr otección individual. Ed.: ASEPAL, C/Alcalá no. 119, 4.º Izda. 28009 Madrid. Fax 91/4.35.16.40. 136 RD 1244/1979, de 4 de abril, por el que se aprueba el Re glamento de aparatos a presión. BOE 29.V.1979. 136a Santamaría J.M. y Braña, P.A. Análisis y r educción de riesgos en la industria química. Editorial Fundación MAPFRE, segunda edición, Madrid 1988. 137 RD 507/1982, por el que se modifica el RD 1244/1979 de 4 de abril, que aprueba el Reglamento de aparatos a presión.


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137a Álamo, H. y Storch de Gracia, J.M. Puesta en marcha de planta s químicas y petroleras (Parte II). Ing. Quím., Nov. 2002, pág. 126. 138 RD 1504/1990, por el que se modifica el RD 1244/1979 de 4 de abril, que aprueba el Reglamento de aparatos a presión. 138a Handley, W. Manual de seguridad industrial. McGraw-Hill, Méjico, 1980. 139 RD 769/1999, de 7 de mayo, por la que se dictan las Disposiciones de aplicación de la Directi va del P arlamento Europeo y del Consejo 97/23/CE, relativa a los equipos a presión y modifica el RD 1244/1979, de 4 de abril. BOE 31.V.1999. 139a Kolluru, R. et al : Manual de e valuación y administr ación de riesgos . Ed. McGraw-Hill, Méjico, 1998. 140 Resolución de 28 de octubre de 2002, Dirección General de Política Tecnológica. «Relación de normas armonizadas en el RD 769/1999, de 7 de mayo, por la que se dictan las Disposiciones de aplicación de la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo 97/23/CE, relativa a los equipos a presión». BOE 4.XII.2002. 140a Blymyer engineering Inc.; Environmental compliance manual. Ed. McGra wHill, New York, 1998. Section A. Hability management. Section B. Waste management. Section C. Tank management. Section D. Storm water management. Section E. Air quality management. Section F. Worker health and safety management. 141 Diez años de la ley de prevención de riesgos laborales. Mapfre seguridad. Número monográfico, 2005. Especialmente págs. 6 y 10. 142 Hettig, S.B. Emergncy shutdown systems. Chem. Eng. 27, 1967, pg. 141. 143 Hettig, SB. A Project checklist of safety hazards. Chem. Eng. 19, 1966, pág. 102. 144 Ozog, H. y Stickles, P. What to do about process safety audits. Chem. Eng., 1992, pág. 173. 145 Abibullah, Arif. Designing LNG terminals for safety. PTQ, 1999, pág. 97. 146 Fernández, P. et al: Gestión de la se guridad en plantas GNL. Ing. Quim., 2004, pág. 68. 147 Atallah, S. Asessing and managing industrial risks. Chem. Eng., 1980, pág. 94. 148 Manual de cálculo de altur a de chimeneas industriales. Ed.: Centro de Publicaciones del Ministerio de Industria y Energía (MIE). Madrid, 1992.


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Índice alfabético AAF/FTA (análisis cualitativo mediante árboles de fallos), 435 AAS/ETA (análisis cualitati vo mediante árboles de sucesos), 446 ACAF/FTA (análisis cuantitativo mediante árboles de fallos), 496 ACAS/ETA (análisis cuantitativo mediante árboles de sucesos), 504 ACC (Análisis de causas y consecuencias), 450 ACCC (Análisis cuantitati vo de causas y consecuencias), 507 Accidentes, 3, 407 causas, 111 definiciones, 41, 51, estadísticas de, 14 estudio de, 20 graves, 349 riesgos inherentes a, 283 mayores, 347 mecánicos, 23 mitigación de, 577 notificación de, 365, 391 prevención de, 576 química, física e ingeniería de, 23 químicos, 23 térmicos, 23 Acciones extintoras, 765 ACR (Análisis cuantitativo de riesgos), 390 ACR-HAZAN, 394 Actividades molestas, legislación 313 AEGL, 178, 331, 367, 372 AFO/HAZOP (análisis funcional de operabilidad), 168, 394, 428 Agentes, extintores, 767 químicos, incompatibilidades, 901 protección contra los riesgos, 295 riesgos laborales, 898 Agua, extinción de incendios mediante, 789 fuentes de suministro y bombeo, contra incendios, 822 AHR (Análisis histórico de riesgos), 416 Alarma de incendios, 783 ALC/CHEK LIST (análisis mediante lista de comprobación), 423

Alivios, para escapes, 606 y venteos, 606 AMFE/FMEA (análisis de fallos y efectos), 425 AMFEC/FMEAC (análisis cuantitati vo de f allos y efectos), 465 Análisis, con evaluación del riesgo intrínseco, 453 cualitativo mediante árboles de fallos (AAF/ FTA), 435 mediante árboles de sucesos (AAS/ ET A), 446 cuantitativo, de causas y consecuencias (ACCC), 507 de riesgos (ACR), 390 mediante árboles de f allos (A CAF/FTA), 496 mediante árboles de sucesos (ACAS/ETA), 504 de causas y consecuencias (ACC), 450 de los modos de f allos y sus efectos (AMFE/ FMEA), 425, 465 de riesgos, 388, 4l5 funcional de operabilidad (AFO/HAZOP), 168, 337, 394, 428 histórico, 4l6 mediante listas de comprobación (ALC/CHECK LIST), 423 preliminar, 416 “que pasa si” (QPS), 421 Antorcha, 643 Apagallamas, 624 Aparatos, a presión, reglamento de, 263, 264, 589 eléctricos, 730 categorías, 742 escape, 736 grupos, 740 marcas, 748 modos de protección, 744 ventilación, 736 zonas con atmósferas inflamables, 732, 739 API (American Petroleum Institute), 235, 911 API-RP-750, 217 APR/PHA (análisis preliminar de riesgos), 4l6 Árbol de fallos, 435, 496 Árboles de sucesos, 446, 504 ATEX, 730 Atmósferas, explosivas, protección de los trabajadores, 296 inertes, 647


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ÍNDICE ALFABÉTICO

Auditorias, 903 técnica y de seguridad, 209 Autoignición temperatura de, 38 Autoprotección, 374 Averías, 511 Barrido con gas inerte, 649 Banco de datos, 18 Barton y Rogers, 130, 133, 170 Bibliografía, 313, 569, 910 BLEVE, efecto, 11, 54 explosión, 544 Bocas de incendio, equipadas (BIE), 790 de incendio equipadas (BIE), 790 Bola de fuego/fireball, 7 Boil-over, 7 Bretherick, 133 Calor, transmisión del, 116 de combustión, 37 de la reacción, 118 Calorifugado, 862 Calorimetría, 121,136, 138, 142, 144, 148 métodos y aparatos, 136 Cambio de escala, 164 semejanzas, 165 Cargas de fuego, 772 Casal, 131, 136 CEN, normas, 234 CHE (columna hidrante exterior), 791 Checklist (véase Listas de comprobacion) Chimenea, 640 emisiones desde, 90 Circuitos cerrados, 647 CMF (conjunto mínimos de fallos), 439, 441,504 Código IP, 730 Colectores, 629 Columna, hidrante exterior (CHE), 791 seca, 791 Combustión, calor de, 37 con llama, 58 en brasa, 58 en recintos cerrados, 71 mecanismos, 58 modalidades básicas, 58 Componentes del equipo, 509 Confinamiento, 70, 769

Conformidad, 704 procedimientos, 714 marcado y declaración de, 720 Conjunto mínimos de fallos (CMF) 439, 441, 504 Construcción, seguridad en la, 228, 229 manual de, 593 Contaminación, ley de prevención y control de la, 298 Contención de derrames, 858 Control redundante, 521, 529, 530, 659 Conversión térmica, 129 Corrientes errantes, 759 Cortafuegos, muros, 861 Cortina de agua contra incendios,794 Criterios, de aceptabilidad, 554 de elección, 565 Curvas, F-N, 542 isorriesgo, 538 Damkohler, módulo de, 126 Datos, 514 para los métodos cuantitativos, 508 De charco/pool-fire, 7 Deducción, 413 Defensa contra incendios (DCI), 763, 787 bocas equipadas (BE), 790 columna hidratante exterior (CHE), 791 columna hidratante seca, 791 cortinas de agua, 794 fuentes y suministro de agua, 822 monitores, 793 nebulización, 801 rociado, 794 sistemas fijos, 787 Derrames, contención de, 858 conducción de, 859 Descargas atmosféricas, 759 Detonación (véase Explosión detonante) Diagrama de tuberías e instrumentos (P&ID), 658 Diluvio (véase: Rociado) Dirección General de Protección Civil, 393 Directriz Básica de Protección Civil, 286, 366 Discos de ruptura, 600, 624 Diseño, 196, 575, 577, 509 de las presiones, 509, 595 de procesos, 152, 167, 223, 585 del equipo, l58 emergencias, 154

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equipo multiproceso, 161 instrumentación, 154 reactor tipo tanque agitado, 158 refrigeraciones, 163 seguridad, 196, 223, 585 informática de, 587 manual de, 590 presiones de, 589 temperaturas de, 601 Dispersión de emisiones, modelos de, Pasquill, 79 Sutton, 76 Disposiciones legales, 236 Distancia entre unidades, 873 elementos de equipo, 875 tanques para almacenamiento, 876 Distribución de planta, 58l, 870 Dixon, 68 Documentación, 401 Dominio público hidráulico, reglamento del, 307 Dominó, efecto, 353 Dow, método de, 47 Drenajes, 859 Ecuaciones cinéticas, 117 Efecto, BLEVE, 10, 11, 54 dominó, 353 Electricidad estática, 749 Electrocución, riesgo de, 760 Emergencias, 210, 231, 356 Emisiones, 3, 24 de gases o vapores, 75 de líquidos y nieblas, 84 desde chimenea, 80 geometría de los puntos de emisión, 81 inflamables o tóxicas, 75, 93 Energía, 28 Equipos, tipos de, a presión, 589, 687 peligro, 664 prevención, 664 profesional para análisis de riesgos, 400 ERPG, 179, 338, 367, 372 Escapes, alivios para, 603 Espumas, extinción de incendios, 811 Espumógenos, 8ll Estabilidad, módulo de, 128 Establecimientos industriales, 772 Estadística de accidentes, 14 Estudios de riesgos, 328, 407 Explosiones, 3, 8, 24, 39, 843 BLEVE, 544

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como consecuencia, de incendios, 13 de fugas, 12 de otras explosiones, 13 defensa contra, 843 definiciones, 41, 51 deflagrante, 96, 843 detonante, l00, 843 fisicoquímica de las 58 iniciadoras de fugas, 9 muros cortafuegos, 861 recipientes resistentes a las, 844 supresión de, 845 venteo de, 848 Extinción, 73, 763, 787 de incendios, por enfriamiento, 73 por eliminación de combustible, 74 por inhibición de la llama, 74 por sofocación, 74, química, física e ingeniería de la, 23 Fallos, 511 banco de datos, 18, 521 en los servicios, 621 probabilidad y frecuencia, 517 variación con el tiempo, 521 FAM (frecuencia de accidentes mortales), 549 FAR, 548 Fauske, diagrama de, l56 FEI (véase IFE) Fisicoquímica del fuego y de las explosiones, 58 Frank-kamenetskii, 115 régimen de, 130 Frecuencia, de fallo, 523 probabilística, 396 Fuego, 68 cargas de, 772, 773 fisicoquímica del, 58 influencia del entorno, 69 inspección y pruebas, 886 sectorización, 772 Fuentes de datos, 18, 517, 521 Fugas, 4 Gases, combustibles, reglamentación de, 278 extintores, 830 inertes, 652 Gestión, de la seguridad, 193 industrial, 194 de los riesgos laborales, 895 Guías técnicas, 393


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HAZOP, 168, 337, 394, 428 IBA (información básica), 379 IBF (internal between failures), 515 IBI (Internal Between incidents), 397 Ici, método de, 483 Identificación de peligros, 394 IFE (índice de fuego y explosión –Dow–), 471 Ignición, límites de, 69 rápida, temperatura de, 68 reacciones en cadena, 61 térmica, 66 Ignifugado, 862 Iluminación, 906 Incendios (ver también: Defensa contra incendios), 3, 4, 5, 24, 83, 93 alarma de, 783 bola de fuego/fireball, 7 columna, hidrante exterior (CHE), 791 seca, 791 como consecuencia de, 13 con rebosamientos violentos, 7 de charco (pool/fire), 7 defensa contra, 787 definiciones, 41, 51 de gases o vapores, 7 detección de, 783 detectores, 784 establecimientos industriales, 772 sectorización, 772 etapas de, 72 extinción, 73 por enfriamiento, 73 mediante espumas, 811 mediante polvo químico, 826 y protección con agua, 789 fisicoquímica de la extinción, 73 medios mínimos, 779 protección contra, 225, 778 recintos cerrados, 71 reglamentos, 770 sistemas, de protección en zona, 883 defensa contra (DCI), 763 ventilación, 865 vías de escape, 865 Índice, de Dow, 471 de Mond, 483 de riesgo, 548 Inducción, 4l3

Inercia térmica, factor de, 129 Inertización, 651 Inflamación, 38 e ignición por reacciones en cadena, 61 limites de, 38 temperatura o punto de, 38 Informática para diseño de seguridad, 402, 587 Instalaciones, de protección contra incendios, reglamento de, 272, 770 petrolíferas, reglamentos, 245 INSHT (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo), 187 Instrumentación, 656 diagrama de, 224 Intoxicaciones, prevención y tratamiento, 182 IPVS (IDHL: Límite inmediatamente peligroso para la vida y la salud), 178, 554 IS (informes de seguridad), 378 ISO, normas, 234 ITC (instrucciones técnicas complementarias), 234 ITC-BT-29, 275, 731 Kletz, 20 Legislación, 233, 240 directivas, 233 disposiciones, 236 normas UNE, CEN, ISO, 234 reglamentos, 234 sobre, actividades molestas, 313 ruido, 3l2 transporte de mercancías peligrosas, 290 vertidos, 310 Letalidad, umbrales de, 177, 410, 566 Ley, de industria, 237 de prevención, de riesgos laborales, 290 y control integrado de la contaminación, 298 de protección, civil, 282 del medio ambiente atmosférico, 301 de reforma de la prevención de riesgos laborales, 293 de residuos, 309 Líquidos y nieblas, emisiones de, 84 Listas de comprobación, análisis mediante, 423, 453 para revisar, construcción, 229 diseño de proceso, 223


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Llama, 37 LTT (límite técnico de temperatura), 134 Manual, de diseño, 590 de construcción, 593 Mantenimiento, seguridad en el, 203 Medioambiente, 195 atmosférico, ley de protección del, 301 Medios para protección, 778 Meteorología, 40 Métodos, cualitativos, 415 cuantitativos, 495 datos para los, 508 de Dow, 471 de ICI, 483 de UCSIP, 491 Probit, 343, 533 semicuantitativos, 453 Mitigación de accidentes, 577, 763 Mond, índice de, 483 MTSR (maximum temperature of the synthesis r eaction), 134 Muros cortafuegos, 86l Nebulización en incendios, 801 NFPA, 186, 235, 910 Normas, armonizadas, 720-728 ISO 13.702, 879 UNE, definiciones en incendios y accidentes, 41 NPSH, 824 Onda de sobrepresión, 96, 100 Operador humano, 511, 520, 659 Orfila, 171 Oxidación, reacciones de, 35 P&ID (diagrama de tubería e instrumental), 433, 658 Paracelso, 172 Parada de emergencia, 662 Pasquill, modelo de, 79 PEE (planes de emergencia exterior), 342, 531 PEI (planes de emergencia interior), 342, 531 PHI, 549 Peligros, identificación de, 394 Planes de emergencia, 210, 356 exterior (PEE), 342, 531 Polvo químico en extinción de incendios, 826 PPAG (política para prevención de accidentes graves), 364, 375 Presiones, diseño de las, 589, 595

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Prevención, de riesgos laborales, ley de, 290, 889 ley de reforma, 293 de accidentes, 576 lista de, 681 Probabilidad de fallo, 517, 523 Probit, método, 343, 533 Procesos, diseño de, 152, 167, 223, 585 protección, 867 seguridad inherente de los, 678 Productos químicos, reglamento sobre almacenamiento, 253 Programas informáticos, 402, 587 Protección, aparatos eléctricos, 729 sistemas eléctricos, 740 asignación de los modos, 746 corrientes errantes, 759 cuerpo humano, 761 descargas atmosféricas, 759 electricidad estática, 749 electrocución, 760 frente a calentamientos, 747 contra incendios, 778 de trabajadores e xpuestos a atmósferas e xplosivas, 296 frente al vacío, 601 mediante gases, 830 pasiva, 855, 868 contención de derrames, 858 distancia, 856 proceso, 867 sistemas en zonas, 883 Proyectos, 199, 217, 220 Pulverización contra incendios, 798 QPS/What if, 421 RBT (Reglamento electrotécnico Baja Tensión), 274, 729, 755 Reacciones químicas, calor de las, 118 caso peor, 141 de oxidación, 35 descontrolada, 107 entalpía de formación, 118 experimentación, 113, 135, 136 métodos y aparatos calorimétricos, 136 módulo térmico de, 128 modelos de, 118 operación, 135


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químicas, 31 con el agua, 106 con el aire, 107 descontroladas, 107 indeseadas, 102 métodos y dispositivos experimentales, 144 riesgos, 102 riesgos, 112 semicontinuas o graduales, 141, 151 temperaturas y tiempo de, 153 velocidad de, 116 venteo l35, 143, l55 Reactantes, autodescomposición, 103 concentración de, 154 Reactor(es), 120, 127, 152 descontrol, 126 graduales, 151 semicontinuos, 151 semidiscontinuos, 151 tipo tanque agitado, 158 venteo, 126, 135, 143, 155 Redundancia (véase Control redundante) Refrigeraciones, diseño de, 163 Reglamentos, almacenamiento productos químicos, 253 aparatos a presión, 263, 264, 589 de Baja Tensión, 274, 729, 755 de gases combustibles, 278 de instalaciones, petrolíferas, 245 de protección contra incendios, 272 de la administración publica del agua y de la planificación hidrológica, 307 de los servicios de prevención, 294 de seguridad contra incendios, 273 defensa contra incendios, 770 del dominio publico hidráulico, 307 electrotécnico de baja tensión, 274, 729, 755 para control de riesgos, 283, 349 efecto dominó, 353 informe de seguridad, 354, 378 obligaciones, 350 planes de emergencia, 356 Requisitos de seguridad, 691 Residuos nocivos, evacuación, 632 ley de, 309 recogida, 632 Riesgos, 327, 398 análisis de, 325, 388, 415, 453 cuantitativo de, 390, 495 histórico de, 416

preliminar de (APR/PHA), 418 colectivos, 542 directriz básica, 286, 366 documentación, 401 en el equipo y su prevención, 665 equipo profesional para el análisis de, 400 estudios de, 328, 407 probabilísticos, 395 índices de, 548 individuales, 538 información a la población, 365 intrínseco de incendio, 453, 777 destrucción, 632 laborales, 889, 891 agentes químicos, 295, 898 auditorias, 903 frases R, 893 frases S, 902 gestión de los, 895 ley de prevención de (LPRL), 290, 889 lista de, 679 métodos, 328 para el entorno, 531 percepción psicológica de los, 550 reglamento para control de, 283, 349 relacionados con los agentes químicos, 295, 898 términos y siglas, 329 valores umbrales, 370 RIPCI, 272, 770 Rociado contra incendios, 794 RSCIEI, 273, 770 Ruido, legislación sobre, 312 Sectores de incendio, 772 Seguridad, 167 contra incendios, legislación sobre, 272, 770 actitud, 202, 222, adiestramiento, 170, 202 bibliografía, 313, 569, 910 causas de incidentes, 111, 216 diseño, 196, 223 emergencias, 210, 231 en la construcción, 228, 229 equipo, 226 fallos, 217 gestión de la, 193 industrial, actitudes, 203, 213, 222 adiestramiento de personal, 170, 201 análisis de riesgos, 198 aseguramiento, 211 auditoria técnica, 209 construcción de instalaciones, 199, 228, 229


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diseño, 196 gestión general, 212 legislación, 233 mantenimiento, 203 medio ambiente, 195, 199 operaciones de, 200 permisos para trabajos peligrosos, 205 planes de emergencia, 210 prevención y actuación en siniestros, 207 proyectos, 199 reglamentos, 197 responsabilidad, 211 riesgo, 196, 327, 398 informática para diseño de, 587 informe de, 354, 378 inherente de los procesos, 678 instrumentación, 224, 656 instrumentos, 227 legislación, 240 manuales, 168 organizaciones, 221 probabilidad, 215, 395, 396, 514 proyecto, 217, 220 puesta en marcha, 231 requisitos de, 691 riesgos, 215, 327, 398 sistemas eléctricos, 226, 730, 882 suministradores, 227 tuberías, 224 venteo, 224 Semenov, 69, 115, régimen de, 131 Señalización de riesgos, simbología, 189 Servicios, fallos en los, 621 Servicios de prevención, reglamento de, 294 Severidad, 533 Seveso, I, 347 II, 348 III, 349 SGS (sistemas para gestión de la seguridad), 376 Siniestros, consecuencia, 89 prevención y actuación frente a, 207 SIS (Sistemas instrumentados de seguridad), 661 Sistemas, divisiones, 740, eléctricos, 226, 729, 882 instrumentados de seguridad (SIS), 661 para protección incendios en zona, 883 protección, 740 reactivos, 123

Slop-over, 7 Stanton, módulo de, 128 Suelos, contaminación de, 313 Sustancias nocivas, tóxicas y toxinas, 173 peligrosas, 358, 362 T24, 134 TEEL, 179, 338, 367, 372 Temperaturas, de autoignición, 38 de calefacción, 125 de diseño, 601 de disparo, 124, 125, 133 de inflamación, 38 de operación, 124 de refrigeración, 125 Tiempo de disparo, 125, 133 TLV, 180 Toxicología, 171, 173, datos, 181 dosis, 176, 177 efectos, 175 fuentes de datos, 188 reglamentaciones, 191 Toxinas, 173 Transmisión del calor, 116 Transporte de mercancías peligrosas, legislación internacional, 290 Tuberías, 629 diagramas de, 224 UCSIP, método de, 491 Umbrales de la letalidad, 177, 410, 566 UNE, normas, 234, 917, 919 Válvulas, 624, 664 Vacío, protección frente al, 601 Valores umbrales, 370 Válvulas, De seguridad, 624 P/V, 624 Venteos, 606 de explosiones, 848 Ventilación, 736, 865, 907 Vertidos, legislación sobre, 310 Vías de escape, 865 Vilchez y Casal, 133 Vulnerabilidad, 532, 566 What if...? (véase QPS) Zonas con atmósferas explosivas, 732, 739

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Seguridad Industrial en Plantas Químicas y Energéticas Fundame

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