Análisis de Riesgos de un Tanque de Gas LP Mediante las Metodologías What If y HAZOP.
Análisis de Riesgos de un Tanque de Gas LP Mediante las Metodologías What
If y HAZOP.
Ing.
Mario González Méndez.
Maestría
en Gestión Integral de Riesgos.
Unidad
4, Análisis de Riesgos II.
Universidad
Ducens.
6 de
Febrero del 2022.
Contenido
2. Marco Jurídico del Análisis de Riesgo en Mexico
3. Metodologías de Análisis de Riesgo
3.1. Metodologías para realizar un Análisis de Riesgos
3.1.2. Procedimiento de Análisis mediante la metodología
What If
A. Preparación para el análisis
3.1.3. Análisis de Riesgos de Instalación de Gas Lp
mediante la metodología What If
3.1.3. Análisis funcional de operatividad HAZOP
3.1.3.1. Definición del Área de Estudio
3.1.3.2. Definición de los Nudos
3.1.3.3. Aplicación de las Palabras Guía
3.1.3.4. Definición de las desviaciones a estudiar
3.1.3.6. Ventajas e inconvenientes del método HAZOP
4. Características Físico-Químicas del Gas Lp
4.2. Composición/Información sobre los componentes
4.5. Reactividad y Estabilidad
4.8. Riesgo Principal en caso de fuga
5. Plano Isométrico de Tanque de Gas (Caso de Estudio)
6. Análisis de Riesgo por Medio de la Metodología HAZOP
8. Determinación de Escenarios por medio de ALOHA
8.1. Descripción de los Modelos de Riesgo
8.3.1.3. Condiciones Atmosféricas
8.3.1.4. Cálculo de Flujos Másicos
Escenario 1. Formación de Nube Toxica
Escenario 2. Formación de Nube Inflamable
Escenario 3. Formación de Nube Explosiva
Modelo 2. Tanque de 100 l de Gas Lp envuelto en fuego.
Escenario 1. Formación de Nube Toxica
Escenario 2. Formación de Nube Inflamable.
Escenario 3. Sobrepresión (fuerza de explosión) de
explosión de nube.
Escenario 4. Chorro de Fuego (Jet Fire) por Fuga en
válvula Superior.
Escenario 5. BLEVE (Explosión de Vapor de un Liquido en
Ebullición).
Índice de Imágenes
Imagen
1. Modelo de Formación de Nube Inflamable por Fuga de Gas Lp.
Imagen 2.
Modelo de Formación de Radiación Emitida por Chorro de Fuego de Tanque de Gas
Lp.
Imagen 3.
Modelo de Diámetro de Bola de Fuego por ocurrencia de una BLEVEF de Tanque de
Gas Lp
Índice de Tablas
Tabla 1. Análisis de
Escenarios por Metodología What If.
Tabla 2. Aplicación de
Palabras Guía.
Tabla 4. Conceptos de
Referencia.
Tabla 5. Metodología
HAZOP del caso de Estudio.
Tabla 6. Frecuencia de
ocurrencia de los eventos (NRF-018-PEMEX-2014).
Tabla 7.Matriz de riesgos
(NRF-018-PEMEX-2014).
Tabla 8. Jerarquización
de Riesgos
Tabla 9. Eventos
determinados por HAZOP.
Tabla 10. Escenarios de
Riesgo por Fuga en Tubería de 1 pulgada.
Por sus propiedades físico-químicas,
el almacenaje de sustancias químicas peligrosas siempre representara una
amenaza para la seguridad de las personas, los bienes y el medio ambiente.
Factores críticos como
procedimientos de manejo, almacenaje, mantenimiento, distribución así como las
condiciones de la operación de los equipos como presión, temperatura, densidad
son factores críticos que si no son controlados pueden derivar en una fuga del
producto al ambiente la cual puede formar una nube toxica, inflamable o
explosiva dependiendo de las propiedades químicas y toxicológicas de la
sustancia involucrada.
La importancia de los
Análisis de Riesgo (AR) permite identificar mediante metodologías los
escenarios posibles, así como su probabilidad de ocurrencia una vez hecho el
estudio de las condiciones de los sistemas involucrados en el manejo de
sustancias químicas así como las condiciones físicas y ambientales del entorno
donde se localizan.
2. Marco
Jurídico del Análisis de Riesgo en Mexico.
Ley General de Equilibrio Ecológico y Protección al
Ambiente (LGEEPA).
ü
Capítulo 5 Artículos 145, Fracción I, II, III,
IV y V, Art 146, 147, y 148.
Ley General Genera
para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos.
ü
Art. 1 Fracción X, XIII.
ü
Reglamento en Materia de Impacto Ambiental.
Art. 18 Fracción
I, II, III.
ü
Primer Listado de Actividades Altamente
Riesgosas, publicado el 28 de marzo de 1990 en el Diario Oficial de la
Federación (DOF), referente a sustancias tóxicas.
ü
Segundo Listado de Actividades Altamente
Riesgosas, publicado el 4 de mayo de 1992, en el Diario Oficial de la
Federación, enfocado a sustancias inflamables y explosivas.
Ley General de
Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA).
Artículos 145. La Secretaría
promoverá que en la determinación de los usos del suelo se especifiquen las
zonas en las que se permita el establecimiento de industrias, comercios o
servicios considerados riesgosos por la gravedad de los efectos que puedan
generar en los ecosistemas o en el ambiente tomándose en consideración:
I.- Las condiciones topográficas, meteorológicas, climatológicas,
geológicas y sísmicas de las zonas;
II. Su proximidad a centros de población, previendo las tendencias de
expansión del respectivo asentamiento y la creación de nuevos asentamientos;
III. Los impactos que tendría un posible evento extraordinario de la
industria, comercio o servicio de que se trate, sobre los centros de población
y sobre los recursos naturales;
IV. La compatibilidad con otras actividades de las zonas;
V. La infraestructura existente y necesaria para la atención de
emergencias ecológicas; y
VI. La infraestructura para la dotación de servicios básicos.
Artículo 146. La Secretaría, previa opinión de las
Secretarías de Energía, de Economía, de Salud, de Gobernación y del Trabajo y
Previsión Social, conforme al Reglamento que para tal efecto se expida,
establecerá la clasificación de las actividades que deban considerarse
altamente riesgosas en virtud de las características corrosivas, reactivas,
explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-infecciosas para el equilibrio
ecológico o el ambiente, de los materiales que se generen o manejen en los
establecimientos industriales, comerciales o de servicios, considerando,
además, los volúmenes de manejo y la ubicación del establecimiento.
ARTÍCULO 147. La realización de actividades industriales,
comerciales o de servicios altamente riesgosas, se llevarán a cabo con apego a
lo dispuesto por esta Ley, las disposiciones reglamentarias que de ella emanen
y las normas oficiales mexicanas a que se refiere el artículo anterior. Quienes
realicen actividades altamente riesgosas, en los términos del Reglamento
correspondiente, deberán formular y presentar a la Secretaría un estudio de
riesgo ambiental, así como someter a la aprobación de dicha dependencia y de
las Secretarías de Gobernación, de
Energía, de Comercio y Fomento Industrial, de Salud, y del Trabajo y
Previsión Social, los programas para la prevención de accidentes en la
realización de tales actividades, que puedan causar graves desequilibrios
ecológicos.
Secretaria del Trabajo y Previsión Social.
ü NOM-002-STPS-2010, Condiciones de seguridad - Prevención y
protección contra incendios en los centros de trabajo.
ü NOM-005-STPS-1998, Relativa a las condiciones
de seguridad e higiene en los centros de trabajo para el manejo, transporte y
almacenamiento de sustancias químicas peligrosas.
ü NOM-010-STPS-1999, Condiciones de seguridad e
higiene en los centros de trabajo donde se
manejen, transporten, procesen o almacenen sustancias químicas capaces
de generar contaminación en el medio ambiente laboral.
ü NOM-028-STPS-2012, Sistema para la
administración del trabajo-seguridad en los procesos y equipos críticos que
manejen sustancias químicas peligrosas.
3. Metodologías de Análisis
de Riesgo.
Un AR es un método sistemático y organizado para identificar y analizar
la importancia de los peligros potenciales asociados con el manejo y
procesamiento de químicos altamente peligrosos .
Su ventaja más importante es el ayudar a tomar decisiones para mejorar la
seguridad y reducir las consecuencias y emisiones no planeadas y analizar las
causas potenciales y consecuencias de fuegos y explosiones, emisiones y
derrames mayores de químicos peligrosos.
3.1.
Metodologías para realizar un Análisis de Riesgos.
3.1.1.¿ Qué pasa sí? What if?.
Es un método de investigación
creativa a manera de tormenta de ideas de un proceso u operación, conducida por
un grupo de individuos experimentados con capacidad para preguntar enunciar dudas concernientes a eventos no
deseables. El equipo de AR realiza
preguntas que inicien con ¿ Qué pasa si...? Identificando los posibles
accidentes, sus consecuencias y niveles de seguridad sugiriendo alternativas
para la reducción de riesgos.
3.1.2. Procedimiento de Análisis mediante la metodología What
If.
A. Preparación para el análisis.
ü
Entrevistas con el personal.
ü
Recorrido por la misma.
ü
Preparar preguntas preliminares.
ü Reunión
de miembros del equipo para definir el alcance del estudio.
ü
¿La reunión se desenvuelve
alrededor de las posibles cuestiones de seguridad identificadas por los
analistas en forma de …que pasa sí ?
ü
Para presentación de resultados, el
equipo produce un listado en forma de tabulador de pregunta en forma narrativa
que constituya escenarios potenciales de accidentes.
3.1.3. Análisis de Riesgos
de Instalación de Gas Lp mediante la metodología What If.
A continuación, se enlistan
las preguntas de eventos y situaciones posibles aplicables al análisis de una instalación
de Gas Lp dividiéndolo en 2 subsistemas.
1) Subsistema
1, Tubería de Alimentación.
2) Subsistema
2, Cilindro de Gas Lp.
Tabla
1. Análisis de Escenarios por Metodología What
If.
|
Pregunta |
Consecuencia |
Nivel de Seguridad |
Subsistema |
Comentarios |
|
¿Qué pasa si no hay supervisión de parte del responsable de llenado al
momento de llenar el cilindro |
Fuga por sobrepresión |
Ninguno |
1 |
(1) Supervisión efectiva durante el llenado del producto. (2) Inspección periódica de la válvula de seguridad. (3) |
|
¿Qué pasa si el tubo de alimentación sufre un daño por maniobras
externas |
Fuga por perdida de hermeticidad |
Ninguno |
1 |
Colocación de guarnición que proteja el tubo de movimientos externos. |
|
¿Qué pasa si el cilindro es expuesto a calor (incendio) |
(1) fuga por venteo en la válvula de seguridad (2) BLEVE (explosión de vapor de un líquido
en ebullición) |
Válvula de alivio |
2 |
(1) Instalar señalamientos de no fumar (2) Instalar extintor de PQS de
9 kg (3) evitar la acumulación de materiales que puedan propagar un incendio
(4) Instalar sistema de diluvio por gravedad activado de manera manual |
3.1.3. Análisis
funcional de operatividad HAZOP.
El HAZOP, es una técnica de identificación de riesgos, basada en la
premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operatividad, se
producen como consecuencia de una desviación de las variables de proceso con
respecto a los parámetros normales de operación en un sistema dado y en una
etapa determinada.
La técnica consiste en analizar sistemáticamente las causas y las
consecuencias de unas desviaciones de las variables de proceso, planteadas a
través de unas “palabras guía”
3.1.3.1. Definición
del Área de Estudio.
Consiste en delimitar las áreas a las cuales se
aplica la técnica. En una determinada instalación de proceso, considerada como
el área objeto de estudio, se definirán para mayor comodidad una serie de
subsistemas o líneas de proceso que corresponden a entidades funcionales
propias:
ü Línea de descarga a un depósito
ü Separación de disolventes
ü Reactores
ü Etc.
3.1.3.2. Definición
de los Nudos.
En cada uno de estos subsistemas o líneas se
deberán identificar una serie de nudos, o puntos claramente localizados en el
proceso. Por ejemplo:
ü Tubería de alimentación de una materia prima a un reactor.
ü Impulsión de una bomba.
ü Depósito de almacenamiento.
Cada nudo deberá ser identificado y numerado
correlativamente dentro de cada subsistema y en el sentido del proceso para
mejor comprensión y comodidad. La técnica HAZOP se aplica a cada uno de estos
puntos. Cada nudo vendrá caracterizado por variables de proceso como:
ü Presión
ü Temperatura
ü Caudal
ü Nivel
ü Composición
ü Viscosidad
La facilidad de utilización de esta técnica
requiere reflejar en esquemas simplificados de diagramas de flujo todos los
subsistemas considerados y su posición exacta.
El documento que actúa como soporte principal del
método es el diagrama de flujo de proceso.
3.1.3.3. Aplicación
de las Palabras Guía.
Las “Palabras guía”, se utilizan
para indicar el concepto que representan a cada uno de los nudos definidos
anteriormente que entran o salen de un elemento determinado.
Se aplican tanto a acciones:
ü Reacciones
ü Transferencias, etc.
Como a parámetros específicos:
ü Presión
ü Caudal
ü Temperatura
ü Etc.
Tabla 2. Aplicación de Palabras Guía.
|
PALABRA GUÍA |
SIGNIFICADO |
EJEMPLO DE DESVIACIÓN |
EJEMPLO DE CAUSAS
ORIGINADORAS |
|
NO |
Ausencia
de la variable a la cual se aplica |
No hay flujo en una línea |
Bloqueo; fallo de bombeo; válvula
cerrada o atascada; fuga, válvula abierta, fallo de control. |
|
MAS |
Aumento cuantitativo de una variable |
Más flujo (más caudal) |
Presión de descarga reducida, succión
presurizada, fuga, lectura errónea de instrumentos. |
|
Más temperatura |
Fuegos exteriores, bloqueo, explosión en
reactor, reacción descontrolada |
||
|
MENOS |
Disminución cuantitativa de una variable |
Menos caudal |
Fallo de bombeo, fuga, bloqueo parcial,
sedimentos en línea, bloqueo de válvulas. |
|
Menos temperatura |
Pérdidas de calor, vaporización, fallo
de sellado. |
||
|
INVERSO |
Analiza la inversión en el sentido de la
variable. Se obtiene el efecto contrario al que se pretende. |
Flujo inverso |
Fallo de bomba, sifón hacia atrás,
inversión de bombeo, válvula antirretorno que falla o está insertada en la
tubería en forma incorrecta. |
|
ADEMÁS DE |
Aumento cualitativo. Se obtiene algo más
que las intenciones de diseño |
Impurezas o una fase extraordinaria |
Entrada de contaminantes del exterior
como aire, agua o aceites, productos de corrosión, fallo de aislamiento,
presencia de materiales por fugas interiores, fallos de la puesta en marcha. |
|
PARTE DE |
Disminución cualitativa. Se obtiene
solamente una parte de las intenciones del diseño. |
Disminución de la composición en una
mezcla |
Concentración demasiado baja en la
mezcla, reacciones adicionales, cambio en la alimentación |
|
DIFERENTE DE |
Actividades distintas respecto a la
operación normal |
Cualquier actividad |
Puesta en marcha y parada, pruebas e
inspecciones, muestreo, mantenimiento, eliminación de tapones, corrosión,
fallo de energía, emisiones indeseadas, etc. |
3.1.3.4. Definición
de las desviaciones a estudiar.
Para cada nudo se plantea de
forma sistemática todas las desviaciones que implican la aplicación de cada
palabra guía a una determinada variable o actividad. Para realizar un análisis
exhaustivo, se deben aplicar todas las combinaciones posibles entre palabra
guía y variable de proceso, descartándose durante la sesión las desviaciones
que no tengan sentido para un nudo determinado.
Paralelamente a las desviaciones
se deben indicar las causas posibles de estas desviaciones y posteriormente las
consecuencias de estas desviaciones.
Las sesiones HAZOP tienen como
objetivo la realización sistemática del proceso descrito anteriormente,
analizando las desviaciones en todas las líneas o nudos seleccionados a partir
de las palabras guía aplicadas a determinadas variables o procesos. Se
determinan las posibles causas, las posibles consecuencias, las respuestas que
se proponen, así como las acciones a tomar.
Toda esta información se presenta
en forma de tabla sistematizada como la siguiente tabla.
Tabla
3. Sesión HAZOP
|
Fecha: |
Empresa: |
Planta: |
Turno: |
||||||
|
HAZOP
realizado por: |
|||||||||
|
Nudo |
Palabra
guía |
Desviación
de la variable |
Posibles
causas |
Consecuencias |
Respuestas |
Señalización |
Acciones
a tomar |
Comentarios |
|
Tabla
4. Conceptos de Referencia.
|
Columna |
Contenido |
|
Posibles
causas |
Describe numerándolas las posibles causas que pueden conducir a la
desviación |
|
Consecuencias |
Para cada una de las causas planteadas, se indican con la consiguiente
correspondencia en la numeración las consecuencias asociadas |
|
Respuesta
del sistema |
Se indicará en este caso: |
|
Los mecanismos de detección de la desviación planteada según causas o
consecuencias por ejemplo: alarmas |
|
|
Los automatismos capaces de responder a la desviación planteada según
las causas |
|
|
Acciones
a tomar |
Propuesta preliminar de modificaciones a la instalación en vista de la
gravedad de la consecuencia identificada o a una desprotección flagrante de
la instalación |
|
Comentarios |
Observaciones que complementan o apoyan algunos de los elementos
reflejados en las columnas anteriores. |
3.1.3.6. Ventajas e inconvenientes del método HAZOP.
Ventajas
ü Es una buena ocasión para contrastar distintos puntos de vista de una
instalación
ü Es una técnica sistemática que puede
crear, desde el punto de vista de la seguridad, hábitos metodológicos útiles.
ü El coordinador mejora su
conocimiento del proceso
ü No requiere prácticamente recursos
adicionales, con excepción del tiempo de dedicación.
Inconvenientes
ü Las modificaciones que haya que
realizar en una determinada instalación como consecuencia de un HAZOP, se
pueden ver afectadas por criterios económicos.
ü Depende mucho de la información
disponible, a tal punto que puede omitirse un riesgo si los datos de partida
son erróneos o incompletos.
ü Al ser una técnica cualitativa, aunque sistemática, no hay una valoración
real de la frecuencia de las causas que producen una determinada consecuencia.
4. Características Físico-Químicas del Gas Lp.
ü
Nombre
del producto: Gas Licuado comercial con odorífero.
ü
Familia
Química: Hidrocarburos de petróleo.
ü
Nombre
Químico: Mezcla Propano-Butano
ü
Formula:
C3H8+C4H10.
ü
Sinónimos:
Gas
LP, LPG, gas licuado de petróleo.
4.2.
Composición/Información sobre los componentes.
ü
Propano:
60%,
límite de exposición 1000 ppm.
ü
N-Butano:
40%,
límite de exposición 800 ppm.
ü
Etil
Mercaptano (odorizante): 17-28 ppm, límite de exposición 50 ppm.
4.3. Propiedades
Físico-Químicas:
ü
Peso
molecular: 49.7
ü
Temperatura
de ebullición @ 1
atm: -32.5 º C.
ü
Temperatura
de fusión: - 167.9 º C.
ü
Densidad
de los vapores (aire=1) @
15.5 º C: 2.01 (Dos veces más pesado que el aire).
ü
Densidad
del líquido (Agua=1) @
0/14 º C: 0.540.
ü
Presión
de vapor @ 21.1 º C: 4500 mmHg
ü
Relación
de expansión: 1 a 242 (litro de gas licuado se convierte en
ü
Solubilidad
en Agua @ 20
º C: 0.0079% en peso.
ü
Apariencia y olor: Gas incoloro, insípido y con ligero olor a
huevo podrido (por la adición de mercaptanos para detectar su presencia en caso
de fugas de acuerdo a norma).
ü
Punto
de flash: -98.0º C.
ü
Temperatura
de ebullición (Cº): - 32.5 º C.
ü
Temperatura
de autoignición: 435 º C.
ü
Límite
de explosividad: Inferior 1.8%, superior 9.3%.
4.5. Reactividad
y Estabilidad.
ü
Estabilidad: Es una sustancia
estable a temperatura ambiente.
ü
Condiciones
a evitar: Manténgalo alejado de fuentes de ignición y calor intenso ya que tiene un
gran potencial de inflamabilidad, así como de oxidantes fuertes.
ü
Productos
de la descomposición: monóxido de carbono, bióxido de carbono, nitrógeno y
vapor de agua, aldehídos.
ü
Polimerización
peligrosa: No ocurrirá.
ü
El gas licuado no es toxico, es un asfixiante
simple, que sin embargo tiene propiedades ligeramente anestésicas y en altas
concentraciones produce mareos.
ü
OSHA
PEL: 1000 ppm.
ü
Inhalación:
Los
efectos de exposición prolongada pueden incluir dificultad para respirar,
mareos, nausea inconsciencia e inclusive muerte por exposición a
concentraciones altas.
ü
Ingestión:
La
ingestión de este producto no es un riesgo normal.
ü
Piel:
Puede
provocar quemaduras frías (por congelamiento) si la fase liquida hace contacto
con la piel.
ü
Contacto
con los ojos: El contacto pude provocar congelamiento seguido de hinchazón y/o daño
ocular.
4.8. Riesgo
Principal en caso de fuga.
El gas licuado al ponerse en contacto con la
atmósfera se vaporiza de inmediato, se mezcla rápidamente con el aire ambiente
y produce nubes de vapores con gran potencial de explotar y explotaran en caso
de encontrar una fuente de ignición.
5. Plano
Isométrico de Tanque de Gas (Caso de Estudio).
6. Análisis de
Riesgo por Medio de la Metodología HAZOP.
Se identifican los siguientes Nudos para realizar el Análisis HAZOP.
ü Nudo
1. Tubería de Servicio.
ü Nudo
2. Tanque de Gas Lp.
Tabla
5. Metodología HAZOP del caso de Estudio.
|
Nudo |
Palabra
guía |
Desviación
de la variable |
Posibles
causas |
Consecuencias |
Respuestas |
Acciones
a tomar |
|
Tubería de Servicio |
MAS FLUJO |
Nivel |
Sobrellenado |
Fuga del
producto al ambiente |
Válvula de
Alivio |
(1)
Supervisión del Llenado del Cilindro (2) Programa de Mantenimiento para Detección
de fugas |
|
DIFERENTE
DE |
Actividades distintas respecto a la operación normal |
Movimientos
o activades cerca de la instalación de Gas Lp con probabilidad de golpe al
sistema |
Fuga del
producto al ambiente |
Colocación
de Guarnición |
Instalación
de Guarnición y cerca perimetral que protejan a la instalación de Gas Lp. |
|
|
Cilindro de Gas LP |
MAS FLUJO |
Nivel |
Sobrellenado |
Fuga del
producto al ambiente |
Válvula de
Alivio |
(1)
Supervisión del Llenado del Cilindro (2) Programa de Mantenimiento para
verificación del correcto funcionamiento de la Válvula de Alivio |
|
DIFERENTE
DE |
Actividades
distintas respecto a la |
Incendio |
(1)
Sobrepresión del cilindro con riesgo de |
Colocación
de Guarnición |
Instalación
de Guarnición y cerca perimetral que protejan a la |
|
|
|
|
|
|
fuga por
válvula de alivio que pueda incendiarse (Jet Fire) o formación de Nube
Inflamable. (2) Ruptura
violenta del recipiente por causa de una BLEVE (Explosión de Vapor de Un Líquido
en Ebullición. |
|
|
El proceso de jerarquización de riesgos se realiza para
señalar del evento más probable al menos probable del elemento de estudio del
HAZOP considerando la frecuencia y severidad de los escenarios identificados en
HAZOP.
A continuación, se describe en la siguiente tabla la
Frecuencia.
Tabla 6. Frecuencia de
ocurrencia de los eventos (NRF-018-PEMEX-2014).
|
Frecuencia |
Criterios de ocurrencia |
|
|
Categoría |
Tipo |
Cualitativo |
|
Alta |
F4 |
El evento se ha presentado o
puede presentarse en los próximos
10 años |
|
Media |
F3 |
Puede ocurrir al menos una
vez en la vida de las instalaciones |
|
Baja |
F2 |
Concebible; nunca ha sucedido
en el centro de trabajo, pero probablemente
ha ocurrido en alguna instalación similar |
|
Remota |
F1 |
Esencialmente imposible. No
es realista que Ocurra |
La
siguiente tabla describe las Consecuencias.
Tabla VI.4
Consecuencias Tipo de evento y categoría (NRF-018-PEMEX-2014)
|
Afectación |
Menor C1 |
Moderado C2 |
Grave C3 |
Catastrófico C4 |
|
A LAS PERSONAS |
||||
|
Seguridad y salud de los vecinos
|
Sin afectación a la seguridad y la salud
pública
|
Alerta vecinal; afectación potencial a la
seguridad y la salud pública
|
Evacuación; Lesiones menores o afectación a
la seguridad y salud pública moderada; costos por afectaciones y daños entre
5 y 10 millones de pesos |
Evacuación; lesionados; una o más
fatalidades; afectación a la seguridad y salud pública; costos por lesiones y
daños mayores a 10 millones de pesos |
|
Seguridad y salud del personal y proveedor
y/o contratista |
Sin lesiones; primeros auxilios
|
Atención Médica; Lesiones menores sin
incapacidad; efectos a la salud reversibles |
Hospitalización; múltiples lesionados,
incapacidad parcial o total temporal; efectos moderados a la salud |
Una o más fatalidades; Lesionados graves
con daños irreversibles; Incapacidad parcial o total permanentes |
|
AL AMBIENTE |
||||
|
Efectos en el Centro de Trabajo
|
Olores desagradables; ruidos continuos;
emisiones en los límites de reporte; polvos y partículas en el aire
|
Condiciones peligrosas; informe a las
autoridades; emisiones mayores a las permitidas; polvos, humos, olores significantes |
Preocupación en el sitio por: fuego y
llamaradas; ondas de sobre presión; fuga de sustancias tóxicas
|
Continuidad de la operación amenazada;
incendios, explosiones o nubes tóxicas; evacuación del personal.
|
|
Efectos fuera del Centro de Trabajo
|
Operación corta de quemadores; olores y
ruidos que provocan pocas quejas de vecinos
|
Molestias severas por presencia intensa de
humos, partículas suspendidas y olores; quemadores operando continuamente;
ruidos persistentes y presencia de humos |
Remediación requerida; fuego y humo que
afectan áreas fuera del centro de trabajo; Explosión que tiene efectos fuera
del centro de trabajo; presencia de contaminantes significativa |
Descargas mayores de gas o humos. Evacuación de vecinos, escape significativo
de agentes tóxicos; daño significativo a largo plazo de la flora y fauna o
repetición de eventos mayores |
|
Descargas y Derrames
|
Derrames y/o descarga dentro de los límites
de reporte; contingencia controlable.
|
Informe a las Autoridades. Derrame significativo en tierra hacia hacía
ríos o cuerpos de agua. Efecto local. Bajo potencial para provocar la muerte
de peces.
|
Contaminación de un gran volumen de agua.
Efectos severos en cuerpos de agua; mortandad significativa de peces;
incumplimiento de condiciones de descarga permitidas; reacción de grupos
ambientalistas. |
Daño mayor a cuerpos de agua; se requiere
un gran esfuerzo para remediación. Efecto sobre la flora y fauna.
Contaminación en forma permanente del suelo o del agua.
|
|
AL NEGOCIO |
||||
|
Pérdida de producción, daños a las
instalaciones
|
Menos de una semana de paro. Daños a las
instalaciones y pérdida de la producción, menor a 5 millones de pesos |
De 1 a 2 semanas de paro. Daños a las
instalaciones y pérdida de la producción, hasta 10 millones de pesos |
De 2 a 4 semanas de paro. Daños a las
instalaciones y pérdida de la producción de hasta 20 millones de pesos |
Más de un mes de paro. Daños a propiedades
o a las instalaciones; pérdida mayor a 20 millones de pesos |
|
Efecto legal
|
Incidente reportable |
Se da una alerta por parte de las
Autoridades |
Multas significativas; suspensión de
actividades |
Multa mayor, proceso judicial |
|
Daños en propiedad de terceros
|
Las construcciones son reutilizables, con
reparaciones menores. Poco riesgo para los ocupantes |
Las reparaciones son mayores, con costos
similares a edificaciones nuevas. Riesgo de alguna lesión a ocupantes |
Pérdida total de los bienes o de la
funcionalidad de los bienes; posibilidad de lesiones o fatalidades |
Demolición y reedificación de inmuebles;
sustitución del edificio. Posible lesión fatal a algún ocupante |
|
A LA IMAGEN |
||||
|
Atención de los medios al evento |
Difusión menor del evento, prensa y radio locales |
Difusión local significativa; entrevistas,
TV local |
Atención de medios a nivel nacional
|
Cobertura nacional. Protestas públicas.
Corresponsales extranjeros |
Con los valores de
frecuencia y consecuencia se buscó su intersección en la matriz de riesgo de
Petróleos Mexicanos, para determinar su nivel de grado de riesgo (GR). La
siguiente tabla muestra la matriz.
Tabla 7.Matriz de riesgos (NRF-018-PEMEX-2014).
|
F R E C U E N C I A |
Alta F4 |
B |
B |
A |
A |
|
Media F3 |
C |
C |
B |
A |
|
|
Baja F2 |
D |
C |
B |
A |
|
|
Remota F1 |
D |
D |
C |
B |
|
|
|
|
Menor C1 |
Moderada C2 |
Grave C3 |
Catastrófica C4 |
|
|
|
CONSECUENCIA |
|||
Los criterios de calificación del
nivel de riesgo establecidos por Petróleos Mexicanos son:
Tipo A – Riesgo intolerable: El riesgo requiere acción inmediata; el costo no debe ser una limitación y
el no hacer nada no es una opción aceptable. Un riesgo Tipo “A” representa una
situación de emergencia y deben establecerse controles temporales inmediatos.
La mitigación debe hacerse por medio de controles de ingeniería y/o factores
humanos hasta reducirlo a Tipo C o de preferencia a Tipo D, en un lapso de
tiempo menor a 90 días.
Tipo B – Riesgo indeseable: El riesgo debe ser reducido y hay margen para investigar y analizar a más
detalle. No obstante, la acción correctiva debe darse en los próximos 90 días.
Si la solución se demora más tiempo, deben establecerse controles temporales
inmediatos en sitio, para reducir el riesgo.
Tipo C – Riesgo aceptable con controles: El riesgo es significativo, pero se pueden
compensar con las acciones correctivas en el paro de instalaciones programado,
para no presionar programas de trabajo y costos. Las medidas de solución para
atender los hallazgos deben darse en los próximos 18 meses. La mitigación debe
enfocarse en la disciplina operativa y en la confiabilidad de los sistemas de
protección.
Tipo D – Riesgo razonablemente aceptable: El riesgo requiere control, pero es de bajo
impacto y puede programarse su atención conjuntamente con otras mejoras
operativas.
En todos aquellos eventos donde se
obtuvieron niveles de aceptación de riesgo con calificaciones A, B o C se emitieron recomendaciones orientadas a disminuir el grado de
riesgo.
A continuación, se en la siguiente tabla se realiza la jerarquización de
riesgos.
Tabla
8. Jerarquización de Riesgos
|
Escenario |
Frecuencia |
Descripción |
Consecuencia |
Descripción |
Grado
de Riesgo |
Recomendaciones |
|
Fuja por tubería |
F4 |
El evento se ha presentado o
puede presentarse en los próximos
10 años |
C4 |
Evacuación; lesionados; una o
más fatalidades; afectación a la seguridad y salud pública; costos por
lesiones y daños mayores a 10 millones de pesos |
ALTO |
(1) Mantenimiento preventivo a tubería para
eliminar el riesgo de fuga (2) Colocación de guarnición y protecciones para
evitar daños a la tubería por actividades alrededor del sistema de Gas Lp. |
|
Fuja por sobre- presión |
F4 |
El evento se ha presentado o
puede presentarse en los próximos
10 años |
C4 |
Evacuación; lesionados; una o
más fatalidades; afectación a la seguridad y salud pública; costos por
lesiones y daños mayores a 10 millones de pesos |
ALTO |
Verificar el nivel de llenado al 70% al momento de
llenar el cilindro |
|
Incendio envolvente en el cilindro con riesgo de
BLEVE |
F4 |
El evento se ha presentado o
puede presentarse en los próximos
10 años |
C4 |
Evacuación; lesionados; una o
más fatalidades; afectación a la seguridad y salud pública; costos por
lesiones y daños mayores a 10 millones de pesos |
ALTO |
(1) Retiro de materiales combustibles alrededor
del sistema de Gas Lp. (2) Instalación de sistema contra incendios por
gravedad para mantener frio el cilindro mientras arriban los bomberos en caso
de incendio (3) Colocación de Extintor de PQS de al menos 6
kg. |
8.
Determinación de Escenarios por medio de ALOHA.
8.1. Descripción de los Modelos de Riesgo.
Un modelo es una
representación simplificada de la realidad diseñada para representar, conocer o
predecir propiedades del objeto real
Los modelos se construyen
con una finalidad: estudiar el objeto real con más facilidad y deducir
propiedades difíciles de observar en la realidad:
ü Eliminando o simplificando componentes
ü Cambiando las escalas espacial o temporal
ü Variando las condiciones del entorno
ü Evitando la actuación sobre el objeto real
Los Modelos pueden representar objetos o procesos
(simulación)
8.2. Programa de Simulación ALOHA.
El programa de modelación ALOHA (Localización de áreas de atmósferas
peligrosas), sirve para estimar las zonas de peligro asociadas con sustancias
químicas peligrosas, incluyendo nubes de gases tóxicos, fuego y explosiones.
Una zona de peligro es un área en la cual el nivel de toxicidad, flamabilidad,
radiación térmica o daños debidos a ondas de sobrepresión ha excedido un límite
de preocupación especificado por el usuario. (EPA, 2009)
ALOHA utiliza el modelo gaussiano para predecir la dispersión de gases neutros y pesados considerando una distribución de la
concentración.
El programa ALOHA se desarrolló con el objeto de producir resultados
suficientemente rápidos, para ser usados por los responsables de dar respuesta
a las emergencias químicas. ALOHA genera una variedad de escenarios específicos
de salida, que incluyen la gráfica de zonas de peligro y el cálculo del peligro
en una ubicación específica, determina también las tasas de emisión de las
sustancias químicas mientras escapan de tanques, derrames o tuberías y predice
como cambiarán las tasas de emisión a través del tiempo.
El programa cuenta con modelos diferentes: como nubes tóxicas, BLEVES
(Explosiones de vapor por expansión de líquidos en ebullición), explosiones de
nubes de vapor, incendios en derrames y fuegos “jet fire”; evalúa diferentes
tipos de riesgo, partiendo del escenario de liberación: toxicidad,
flamabilidad, radiación térmica o sobrepresión, y muestra las zonas de riesgo
por medio de mapas.
Las ventajas de este modelo de simulación son:
ü
Minimiza los errores por medio del
análisis en los datos de entrada y muestra cuando algún valor es improbable o
físicamente imposible.
ü
Contiene su propia base de datos
con propiedades físicas para aproximadamente 1000 sustancias químicas
diferentes.
Los datos de entrada para el uso del modelo
ALOHA son:
1) Información
básica del escenario como localización, fecha y hora.
2) La
sustancia química que participará en la modelación.
3) Datos
meteorológicos de velocidad y dirección del viento, temperatura del aire, cobertura
de nubes.
4) Tipo
de fuente de descarga del material: directa, una tubería, un tanque o un
derrame.
5) Los
niveles de preocupación específicos para la estimación de las zonas de riesgo
(se pueden usar los niveles predeterminados) para la estimación de las zonas de
riesgo.
6) Tipo
de escenario de peligro que se desea simular (por ejemplo, para la liberación
de una sustancia flamables).
Se considera que al ser un cilindro de uso domestico su
capacidad nominal será de 100 l. el cual será de valor de referencia para los
datos empleados en el simulador ALOHA.
8.3.1. Escenarios:
1) Fuga en Tubería de Servicio.
2) Fuego Envolvente en Tanque.
Tabla
9. Eventos determinados por HAZOP.
|
No. |
EVENTO |
DATOS |
|
1 |
Fuga de Gas L.P en tubería |
·
Tubería de 1 Pulgada (5.08 cm) ·
Presión de descarga 10 kg/cm2.
|
|
2 |
Fuego envolvente en Tanque de 100 l con riesgo de
fuga por válvula de alivio, formación de chorro de fuego (Jet Fire) y BLEVE (Explosión
de Vapor de Un Liquido en Ebullición) |
·
Presión de diseño del tanque 17.58 Kg/cm2 (1,72 MPa) ·
Presión de trabajo 14 Kg/cm2 ·
Longitud total del
tanque: 4.73 m ·
Diámetro exterior del tanque 1.18 mt
|
a)
Tanque
de Gas L.P. de 100 lts/cap,
b)
Presión
de diseño del tanque 17.58 Kg/cm2 (1,72 MPa)
c)
Presión de trabajo 14 Kg/cm2.
d)
Longitud total del tanque: 80 cm.
e)
Diámetro exterior del tanque 40 cm.
8.3.1.3. Condiciones
Atmosféricas.
Se realizarán la evaluación de consecuencias bajo las
condiciones más críticas de velocidad del viento y estabilidad (1.5 m/seg/F)
señaladas como condiciones más desfavorables, con humedad relativa de 50% y
Temperatura promedio de 25 °C. ( Fuente Criterios Técnicos Para Simular
Escenarios de Riesgo En Instalaciones de Petróleos Mexicanos con clave
DCO-GDOESSSPA-CT-001 Rev.1 con fecha de
septiembre 2011, página 11).
8.3.1.4. Cálculo
de Flujos Másicos.
Cálculo de Flujo Volumétrico. ( Tubería de 1 pulgada (5.08 cm), presión
de alimentación de 10 kg/cm2), capacidad del tanque 100 l.
Q1 = Q2 (Tubería 5.08
cm, Tubería 5.08 cm).
Dónde: Q1 = Caudal 1, Q2 =
Caudal 2
Cálculo de Longitud del diámetro:
Formula: A= πD2 / 4
A1= πD2 / 4 = A2=
πD2 / 4
Sustitución:
A1= 3.1416 (5.08 cm)2
/ 4 = 3.1416* 5.08 cm* 5.08 cm / 4= 20.26
cm2
A2= 3.1416 (5.08 cm)2
/ 4 = 3.1416* 5.08 cm* 5.08 cm / 4= 20.26
cm2
A1= 20.26 cm2 A2=
20.26 cm2
Cálculo de presión de salida.
P1 A1 = P2 A2
Donde: Presion1 * Área 1 = presión 2 * Área 2
Presión: 10 kg/cm2
Sustitución: (10 kg/cm2) (20.26
cm2) = (10 kg/cm2)
(20.26 cm2) = P1 = 202.68 cm2, P2 = 202.68 cm2.
Cálculo de velocidad del Fluido (V2):
Formula: V2
m/s= (A1 cm2) (P1 cm2) / A2
Sustitución: V2 m/s = (20.26 cm2)
(202.68 cm2) / 20.26cm2 = 202.68 m/s
Calculo Volumétrico:
Formula: Q= AV donde, Q= Tasa de Flujo m/s,
A= Área transversal de la tubería, V=Velocidad del Fluido m/s
Sustitución: Q= (20.26 cm2) (202.68
m/s) Q= 4106.29 m/s *1000/ 60 = 68.43*1000= 68.43 l/s.
La siguiente tabla resume los escenarios de fuga en tubería.
Tabla
10. Escenarios de Riesgo por Fuga en Tubería de
1 pulgada.
|
Falla |
Fuga en Válvula superior |
Cantidad Hipotética
Liberada |
Zona de Alto Riesgo (m) |
Zona de Amortiguamiento (m) |
|
1 |
Formación de nube toxica |
68.43 l/seg durante 15 minutos (7.98 kg/min) para un total de 120 kg |
10 m (
53000 ppm AEGL-3 (60 min) |
17 m
(5500 ppm AEGL-1 (60 min) |
|
2 |
Formación de nube Inflamable |
68.43 l/seg durante 15 minutos (7.98 kg/min) para un total de 120 kg |
109 m ( 9600
ppm = LEL ) |
274 m ( 1600 ppm=LEL) |
|
3 |
Sobrepresión (fuerza de explosión) de nube de vapor |
68.43 l/seg durante 15 minutos (7.98 kg/min) para un total de 120 kg |
No excede los Niveles de preocupación de ALOHA |
|
Escenario 1.
Formación de Nube Toxica.
SOURCE STRENGTH:
ü Direct
Source: 68.43 liters/sec Source
Height: 0
ü Source
State: Gas
ü Source
Temperature: equal to ambient
ü Source
Pressure: equal to ambient
ü Release
Duration: 15 minutes
ü Release
Rate: 7.98 kilograms/min
ü Total
Amount Released: 120 kilograms
THREAT ZONE:
ü Model
Run: Heavy Gas
ü Red : less than 10 meters(10.9 yards) --- (53000
ppm = AEGL-3 [60 min])
ü Note:
Threat zone was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make
dispersion predictions less reliable for short distances.
ü Orange:
11 meters --- (17000 ppm = AEGL-2 [60 min])
ü Note:
Threat zone was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make
dispersion predictions less reliable for short distances.
ü Yellow:
17 meters --- (5500 ppm = AEGL-1 [60 min])
ü Note:
Threat zone was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make
dispersion predictions less reliable for short distances.
Escenario 2.
Formación de Nube Inflamable.
SOURCE STRENGTH:
ü Direct Source:
68.43 liters/sec Source Height: 0
ü Source State: Gas
ü Source Temperature:
equal to ambient
ü Source Pressure:
equal to ambient
ü Release Duration:
15 minutes
ü Release Rate: 7.98
kilograms/min
ü Total, Amount
Released: 120 kilograms
THREAT
ZONE:
ü Threat Modeled:
Flammable Area of Vapor Cloud
ü Model Run: Heavy
Gas
ü Red : 11 meters --- (9600 ppm = 60% LEL = Flame
Pockets)
ü Note: Threat zone
was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make dispersion
predictions less reliable for short distances.
ü Yellow: 34 meters
--- (1600 ppm = 10% LEL)
ü Note: Threat zone
was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make dispersion
predictions less reliable for short distances.
Escenario 3.
Formación de Nube Explosiva.
SOURCE STRENGTH:
ü Direct Source:
68.43 liters/sec Source Height: 0
ü Source State: Gas
ü Source Temperature:
equal to ambient
ü Source Pressure:
equal to ambient
ü Release Duration:
15 minutes
ü Release Rate: 7.98
kilograms/min
ü Total Amount
Released: 120 kilograms
THREAT
ZONE:
ü
Threat Modeled: Overpressure (blast force)
from vapor cloud explosion
ü
Type of Ignition: ignited by spark or flame
ü
Level of Congestion: uncongested
ü
Model Run: Heavy Gas
ü
Red :
LOC was never exceeded --- (8.0 psi = destruction of buildings)
ü
Orange: LOC was never exceeded --- (3.5 psi =
serious injury likely)
ü
Yellow: LOC was never exceeded --- (1.0 psi =
shatters glass)
Modelo 2. Tanque
de 100 l de Gas Lp envuelto en fuego.
|
Falla |
Fuga en Válvula superior |
Cantidad Hipotética Liberada |
Zona de Alto Riesgo (m) |
Zona de Amortiguamiento (m) |
|||
|
1 |
Formación de nube toxica |
36.7 kg en 1 minuto (612 gr/seg) |
11 m (53000 ppm = AEGL-3 para 60 min) |
35 m (5500 ppm = AEGL-1 para 60 min). |
|||
|
2 |
Formación de nube Inflamable |
36.7 kg en 1 minuto (612 gr/seg) |
28 m (9600 ppm = 60% LEL) |
62 m (1600 ppm= 10% LEL) |
|||
|
3 |
Sobrepresión (fuerza de explosión) de explosión de nube. |
36.7 kg en 1 minuto (612 gr/seg) |
No excede el nivel de preocupación |
No excede el nivel de preocupación de
ALOHA. |
|||
|
Falla |
Fuga
de tubo corto y
una válvula en el tanque cilíndrico
horizontal (El producto químico se
escapó del tanque y se quema
como un chorro de fuego. |
Cantidad Hipotética Liberada |
Zona de Alto Riesgo (m) |
Zona de Amortiguamiento (m) |
|||
|
4 |
Chorro de Fuego (jet fire) por fuga en
válvula superior |
436.7 kg (1.26 kg/seg) altura del chorro 9 metros. |
10 m (10.0 Kw/sqm= lesiones
potencialmente letales en 60 seg) |
24 m (2.0 Kw/sqm= Dolor en 60 seg) |
|||
|
Falla |
BLEVE (explosión de vapor de un liquido
en ebullición) |
Cantidad Hipotética Liberada |
Zona de Alto Riesgo (m) |
Zona de Amortiguamiento (m) |
|||
|
5 |
Explosión
de vapor de un líquido en ebullición |
70
l en 2 segundos, diámetro de la bola
de fuego, 20 m |
49 m (10.0 Kw/sqm= lesiones potencialmente letales
en 60 seg) |
108 mt (2.0 Kw/sqm= Dolor en 60 seg) |
|||
Escenario 1.
Formación de Nube Toxica.
SOURCE STRENGTH:
ü Leak from short
pipe or valve in horizontal cylindrical tank
ü Flammable chemical
escaping from tank (not burning)
ü Tank Diameter: .40
meters Tank Length: .80
meters
ü Tank Volume: 101
liters
ü Tank contains
liquid Internal
Temperature: 25° C
ü Chemical Mass in
Tank: 40.5 kilograms
ü Tank is 70% full
ü Circular Opening
Diameter: 1 inches
ü Opening is 40.0
centimeters from tank bottom
ü Release Duration: 1
minute
ü Max Average
Sustained Release Rate: 612 grams/sec
ü (averaged over a
minute or more)
ü Total Amount
Released: 36.7 kilograms
ü Note: The chemical
escaped as a mixture of gas and aerosol (two phase flow).
THREAT
ZONE:
ü Model Run: Heavy
Gas
ü Red : 11 meters --- (53000 ppm = AEGL-3 [60
min])
ü Note: Threat zone
was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make dispersion
predictions less reliable for short distances.
ü Orange: 22 meters
--- (17000 ppm = AEGL-2 [60 min])
ü Note: Threat zone
was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make dispersion
predictions less reliable for short distances.
ü Yellow: 35 meters
--- (5500 ppm = AEGL-1 [60 min])
ü Note: Threat zone
was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make dispersion
predictions less reliable for short distances.
Escenario 2.
Formación de Nube Inflamable.
SOURCE STRENGTH:
ü Leak from short
pipe or valve in horizontal cylindrical tank
ü Flammable chemical
escaping from tank (not burning)
ü Tank Diameter: .40
meters Tank Length: .80
meters
ü Tank Volume: 101
liters
ü Tank contains
liquid Internal
Temperature: 25° C
ü Chemical Mass in
Tank: 40.5 kilograms
ü Tank is 70% full
ü Circular Opening
Diameter: 1 inches
ü Opening is 40.0
centimeters from tank bottom
ü Release Duration: 1
minute
ü Max Average
Sustained Release Rate: 612 grams/sec
ü (averaged over a
minute or more)
ü Total Amount
Released: 36.7 kilograms
ü Note: The chemical
escaped as a mixture of gas and aerosol (two phase flow).
THREAT
ZONE:
ü Threat Modeled:
Flammable Area of Vapor Cloud
ü Model Run: Heavy
Gas
ü Red : 28 meters --- (9600 ppm = 60% LEL = Flame
Pockets)
ü Note: Threat zone
was not drawn because effects of near-field patchiness
ü make dispersion
predictions less reliable for short distances.
ü Yellow: 62 meters
--- (1600 ppm = 10% LEL)
Imagen
1. Modelo de Formación de Nube Inflamable por
Fuga de Gas Lp.
Escenario 3. Sobrepresión
(fuerza de explosión) de explosión de nube.
SOURCE STRENGTH:
ü Leak from short
pipe or valve in horizontal cylindrical tank
ü Flammable chemical
escaping from tank (not burning)
ü Tank Diameter: .40
meters Tank Length: .80
meters
ü Tank Volume: 101
liters
ü Tank contains
liquid Internal
Temperature: 25° C
ü Chemical Mass in
Tank: 40.5 kilograms
ü Tank is 70% full
ü Circular Opening
Diameter: 1 inches
ü Opening is 40.0
centimeters from tank bottom
ü Release Duration: 1
minute
ü Max Average
Sustained Release Rate: 612 grams/sec
ü (averaged over a
minute or more)
ü Total Amount
Released: 36.7 kilograms
ü Note: The chemical
escaped as a mixture of gas and aerosol (two phase flow).
THREAT
ZONE:
Threat Modeled:
Overpressure (blast force) from vapor cloud explosion
Type of
Ignition: ignited by spark or flame
Level of
Congestion: uncongested
Model Run:
Heavy Gas
Red : LOC was never exceeded --- (8.0 psi =
destruction of buildings)
Orange: LOC
was never exceeded --- (3.5 psi = serious injury likely)
Yellow: LOC
was never exceeded --- (1.0 psi = shatters glass)
Escenario 4. Chorro
de Fuego (Jet Fire) por Fuga en válvula Superior.
SOURCE STRENGTH:
Leak from
short pipe or valve in horizontal cylindrical tank
Flammable
chemical is burning as it escapes from tank
Tank
Diameter: .40 meters Tank
Length: .80 meters
Tank
Volume: 101 liters
Tank
contains liquid
Internal Temperature: 25° C
Chemical
Mass in Tank: 40.5 kilograms
Tank is 70%
full
Circular
Opening Diameter: 1 inches
Opening is
40.0 centimeters from tank bottom
Max Flame
Length: 9 meters Burn
Duration: 40 seconds
Max Burn
Rate: 1.26 kilograms/sec
Total
Amount Burned: 36.7 kilograms
Note: The
chemical escaped from the tank and burned as a jet fire.
THREAT
ZONE:
Threat Modeled:
Thermal radiation from jet fire
Red : 10 meters --- (10.0 kW/(sq m) =
potentially lethal within 60 sec)
Orange: 15
meters --- (5.0 kW/(sq m) = 2nd degree burns within 60 sec)
Yellow: 24
meters --- (2.0 kW/(sq m) = pain within 60 sec)
Imagen
2. Modelo de Formación de Radiación Emitida
por Chorro de Fuego de Tanque de Gas Lp.
Escenario 5. BLEVE
(Explosión de Vapor de un Liquido en Ebullición).
SOURCE STRENGTH:
ü BLEVE of flammable
liquid in horizontal cylindrical tank
ü Tank Diameter: .40
meters Tank Length: .80
meters
ü Tank Volume: 101
liters
ü Tank contains
liquid
ü Internal Storage
Temperature: 25° C
ü Chemical Mass in
Tank: 40.5 kilograms
ü Tank is 70% full
ü Percentage of Tank
Mass in Fireball: 100%
ü Fireball Diameter:
20 meters Burn Duration: 2
seconds
THREAT
ZONE:
ü Threat Modeled:
Thermal radiation from fireball
ü Red : 49 meters --- (10.0 kW/(sq m) =
potentially lethal within 60 sec)
ü Orange: 69 meters
--- (5.0 kW/(sq m) = 2nd degree burns within 60 sec)
ü Yellow: 108 meters
--- (2.0 kW/(sq m) = pain within 60 sec)
Imagen
3. Modelo de Diámetro de Bola de Fuego por
ocurrencia de una BLEVEF de Tanque de Gas Lp
9. Memoria de Calculo.
SITE DATA:
ü Location:
QUERETARO, MEXICO, MEXICO
ü Building Air
Exchanges Per Hour: 0.37 (unsheltered single storied)
ü Time: January 31,
2022 1249 hours ST (using computer's
clock)
CHEMICAL DATA:
ü Chemical Name:
BUTANE
ü CAS Number:
106-97-8 Molecular
Weight: 58.12 g/mol
ü AEGL-1 (60 min):
5500 ppm AEGL-2 (60 min): 17000
ppm AEGL-3 (60 min): 53000 ppm
ü LEL: 16000 ppm UEL: 84000 ppm
ü Ambient Boiling
Point: -6.2° C
ü Vapor Pressure at
Ambient Temperature: greater than 1 atm
ü Ambient Saturation
Concentration: 1,000,000 ppm or 100.0%
ATMOSPHERIC DATA: (MANUAL INPUT OF DATA)
ü Wind: 1.5
meters/second from 45° true at 3 meters
ü Ground Roughness:
urban or forest Cloud Cover: 5
tenths
ü Air Temperature:
25° C
ü Stability Class: F
(user override)
ü No Inversion
Height Relative
Humidity: 50%
SOURCE
STRENGTH:
Tubería.
ü Direct Source:
68.43 liters/sec Source Height: 0
ü Source State: Gas
ü Source Temperature:
equal to ambient
ü Source Pressure:
equal to ambient
ü Release Duration:
15 minutes
Tanque.
ü Tank Diameter: .40
meters Tank Length: .80
meters
ü Tank Volume: 101
liters
ü Tank contains
liquid
ü Internal Storage
Temperature: 25° C
ü Chemical Mass in
Tank: 40.5 kilograms
ü Tank is 70% full
El Análisis de Riesgo es una metodología que permite identificar
eventos probables por las características de los procesos, equipos y
condiciones de operación con sustancias químicas.
La metodología What If o HAZOP permiten identificar de forma
metodológica los escenarios que pueden ocurrir en los equipos y sistemas cuando
hay una variaciones en las condiciones de operación.
En el caso del almacenaje de Gas Lp, se identificaron
mediante la metodología HAZOP y WHAT IF dos escenarios:
ü
Fuga por tubería.
ü
Escape del producto y ruptura del contenedor por
BLEVE debido a fuego envolvente.
Lo anterior permite:
ü
Determinar los posibles escenarios y sus
afectaciones.
ü
Implementar medidas de seguridad para evitar su
ocurrencia.
El Programa ALOHA desarrollado por la Agencia de Protección
Ambiental de los Estados Unidos de Norte América (EPA) permiten determinar los
radios de afectación de los escenarios identificados en el Análisis de Riesgo.
· GUIAR. (S/N). Análisis funcional de
operatividad (AFO): Hazard and operability (HAZOP). 31 de Enero 2022, de S/N
Sitio web: https://guiar.unizar.es/1/Accident/An_riesgo/HAZOP.htm.
· Organizacion Internacional del Trabajo..
(1990). Control de Riesgos de Accidentes Mayores. Ginebra, Suiza.: OIT.
· Ing. Ernesto Castañeda Macías. (Octubre
2001). EVALUACIÓN DE RIESGOS DE PROCESO EN INSTALACIONES INDUSTRIALES.
Evaluación de Riesgos de Proceso en Instalaciones Industriales, S/N, pp13-pp17.
· Dinámica Heurística. (2018).
Análisis de Riesgos/Peligros en los Procesos Parte 1: Metodologías. Monterrey,
Nuevo Leon, Mexico.: S/N.
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