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Seguridad Industrial y Prevención de Riesgos Laborales.

 

 Expertos

José Luis Alonso Ramírez


Subdirector General Adjunto y Director Técnico de Grupo MGO, S.A.

Efecto dominó de accidentes industriales graves


Dentro de las diferentes actividades e instalaciones industriales, existen una serie de ellas que pueden ser consideradas de mayor riesgo con relación a los llamados accidentes industriales graves. Esto puede deberse a los productos o sustancias presentes, a las cantidades existentes de las mismas, a los procesos que se realizan, a las condiciones de operación, al almacenamiento o trasvase, a las características de los equipos, etc. Con el objeto de garantizar la seguridad de las mismas se aprobaron, mediante el Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, las medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en las que intervengan sustancias peligrosas.

Este Real Decreto deroga el R.D. 886/1988, de 15 de julio, sobre prevención de accidentes mayores en determinadas actividades industriales, modificado por el R.D.952/1990.

El origen de todos ellos está en la incorporación a nuestro ordenamiento jurídico de las llamadas Directrices. Seveso: 96/82/CE, para el primer Real Decreto indicado; 82/501/CEE, para el segundo y 87/216/CEE y 88/610/CEE para el tercero de ellos.

El nombre de Seveso, con el que se conoce de un modo coloquial a estas directivas, tiene su origen en un accidente de industria, ocurrido el 10 de julio de 1976 en esta ciudad de Italia. El disparo de un reactor químico, de una fábrica de cosméticos, en el que se preparaba 2,4,5, triclorofenol, provocó una reacción secundaria de condensación, entre moléculas de este producto, dando lugar a la formación y emisión de 2 kilogramos de una Dioxina, la 2,3,7,8-tetracloro-p-dibenzodioxina, gas extremadamente tóxico y persistente en el medio ambiente.

Como complemento y desarrollo la legislación se aprobó la Directriz Básica para la elaboración y homologación de los planes especiales del Sector Químico (Resolución de 30 de enero de 1991, de la subsecretaría del Ministerio del Interior), conteniendo los requisitos mínimos que deben reunir los Planes de Emergencia, del Sector Químico, para ser homologados por la Comisión Nacional de Protección Civil.

De entre las diferentes novedades que se incluyen en el R.D.1254/1999, con respecto a la legislación anterior, cabría destacar la obligación de analizar el llamado Efecto Dominó. En el R.D.886/1988 y más en particular en la Directriz Básica, aparecerían ciertas referencias a este aspecto, sin embargo es en el artículo 8, del Real Decreto en vigor, donde se indica el modo explícito este tema.

El Efecto Dominó es la concatenación de efectos que multiplica las consecuencias de un accidente grave, debido a que los fenómenos peligrosos pueden afectar a los elementos vulnerables exteriores (personas, medio ambiente y bienes), a otros equipos, recipientes, tuberías, depósitos o instalaciones, próximas o colindantes, de tal manera que se produzca una nueva fuga, incendio o explosión en los mismos, provocando a su vez nuevas situaciones de riesgo.

Como origen de todo, está el que se genere o no un accidente grave en la instalación. Se entiende como tal cualquier suceso: emisión en forma de fuga o vertido, incendio o explosión importantes, etc., que sea consecuencia de un proceso no controlado durante el funcionamiento de una instalación, perteneciente a un establecimiento en el que sea de aplicación el Real Decreto 1254/1999, de 16 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 en el exterior del establecimiento, y en el que estén implicadas una o varias sustancias peligrosas.

Dependiendo de las características de los procesos y de las instalaciones, así como de los principales riesgos asociados a los productos presentes (toxicidad, inflamabilidad, explosividad, incompatibilidad, etc.), los accidentes graves que se podrían originar serían, entre otros:
-Fuga de producto en fase gas o líquida.
-Formación del charco del producto fugado.
-Evaporación del derrame líquido.
-Dispersión del producto, originándose una nube tóxica o inflamable.
-Incendio de charcos (POOL-FIRE). Combustión estacionaria con llama de difusión, de un líquido en un recinto descubierto de dimensiones dadas.
-Llamarada (FLASH-FIRE). Llama progresiva de difusión o premezclada con baja velocidad de llama, no produciéndose onda de presión.
-Deflagración explosiva de una nube no confinada de gas inflamable (UVCE), cuya onda de presión alcanza una sobrepresión máxima del orden de 1 bar en la zona de ignición.
-Bola de fuego (BALL-FIRE). Llama de propagación por difusión, formada cuando una masa importante de combustible se enciende por contacto con llamas estacionarias cotiguas, formándose un globo incandescente que asciende verticalmente y se consume con gran rapidez.
-Dardo de fuego (JET-FIRE). Ignición de un chorro turbulento de gas, originándose una llama estacionaria de difusión de gran longitud y poca anchura.
-Explosión: Equilibrado en un tiempo muy corto de una masa de gases en expansión contra la atmósfera que la rodea.
-Estallido: Rotura brusca de un continente a presión, causado por la presión interior y el fallo de la resistencia mecánica de la envolvente, que provoca una dispersión violenta del fluido interior, una onda de presión y proyectiles.
-BLEVE: Estallido producito por el calentamiento externo 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 sobrecalentado, se produce su ebullición a partir de la nucleación homogénea instantánea de una gran parte del mismo.
-Reventón: Rotura catastrófica de un depósito sin presión, causada por un fallo estructural de cementación, etc., que provoca una fuga masiva del contenido. La mayor parte de estas definiciones están basadas en las que aparecen en la Directriz Básica para la elaboración y homologación de los Planes Especiales del Sector Químico.

Los principales fenómenos peligrosos asociados a estos accidentes graves se pueden encuadrar dentro de estos tres grandes grupos:
A- De tipo mecánico: Ondas de presión y proyectiles.
B- De tipo térmico: Radiación térmica.
C- De tipo químico: Fuga o vertido de sustancias nocivas, tóxicas, etc.
En la Directriz Básica vigente aparecen definidos claramente los valores umbrales que deberán adoptarse para la delimitación de las llamadas Zonas de Intervención (aquella en la que las consecuencias de los accidentes graves producen un nivel de daños que justifica la aplicación inmediata de medidas de protección) y Zona de Alerta (aquella en la que las consecuencias de los accidentes provocan efectos que, aunque perceptibles para la población, no justifican la intervención, excepto para los grupos cítricos).

Dicha Directriz está siendo revisada y modificada en la actualidad, estando prevista la aprobación de una nueva Directriz Básica de Protección Civíl para el control y planificación ante el riesgo de accidentes graves en los que intervienen sutancias peligrosas. En los borradores existentes de ella, y de un modo similar a lo mencionado anteriormente, se establecen unos Valores Umbrales para la determinación de las llamadas Zonas de Efecto Dominó:
*Sobrepresión: 160mbar.
*Radiación Térmica: 8 KW/m2, para equipos no protegidos.
*Alcance máximo de los proyectiles producidos por explosión o estallido.

En el caso de equipos protegidos podrán utilizarse otros valores umbral para radiación térmica, siempre que dichos valores se justifiquen técnicamente.

Estos valores umbrales se adoptarán a partir de la metodología desarrollada por la Universidad de Mons para el estudio del Efecto Dominó en establecimientos industriales y deberán ser tomados como una referencia hasta la aprobación definitiva de la nueva Directriz.

Con la definición de la Zona de Efecto Dominó, para los distintos sucesos accidentales que se podrían originar en una instalación, se busca cubrir dos objetivos básicos:

*Objetivo A: La determinación de un posible efecto dominó sobre un establecimiento vecino a la Planta o Fábrica analizada. Esto podría ocurrir cuando la zona calculada, a partir de un determinado accidente grave inciador, alcance alguna instalación o equipo situado en el exterior de la misma.
*Objetivo B: La determinación de un posible efecto dominó sobre instalaciones a equipos pertenecientes a la Propia Planta o Fábrica analizada. Esto podría ocurrir cuando alguno de ellos se encuentre dentro de la zona calculada.

A continuación se presentan los principales sucesos accidentales que podrían dar lugar a un Efecto Dominó, agrupándolos en las tres fuentes de energía que constituirán el origen de dicho efecto:

A- Asociados a Sobrepresiones.
-Deflagración explosiva de una nube no confinada de gas inflamable (UVCE).
-Explosión
-Estallido
-BLEVE
B- Asociados a Radiaciones Térmicas.
-Incendio en charcos (POOL-FIRE)
-Llamarada (FLASH-FIRE)
-Bola de fuego (BALL-FIRE)
-Dardo de fuego (JET-FIRE)
-BLEVE
C-Asociados a la Generación de Proyectiles.
-Explosión
-Estallido
-BLEVE

Con respecto a los proyectiles es necesario tener presente que, en función de su origen, se pueden clasificar en primarios, cuando proceden de estructuras o equipos en inmediato contacto con la masa explosiva (explosión, estallido o BLEVE), o en secundarios, cuando proceden de estructuras, equipos o instalaciones cercanas a la zona de explosión y que han sido fracturados por onda de sobrepresión generada, como en el caso de una UVCE.

Se habrá podido observar que para la BLEVE se ha considerado el triple efecto que produciría como consecuencia la radiación térmica generada, de la sobrepresión a la que daría lugar y de los proyectiles que originaría.

Los efectos o daños asociados a sobrepresiones pueden clasificarse como:
*Efectos Primarios: tienen su origen en las compresiones y expansiones del aire atmosférico que pueden producir fenómenos de deformación y vibratorios que afecten a las estructuras e instalaciones.
*Efectos Secundarios: tienen lugar cuando las deformaciones y tensiones dinámicas producidas superan las características de resistencia de estructuras, equipos e instalaciones y éstas fallan, originándose la rotura o fragmentación de los mismos.
*Efectos Terciarios: consisten en los daños causados por el desplazamiento del cuerpo de los seres vivos e impacto del mismo ocntra el suelo u otros obstáculos.

Estas deformaciones, fisuras, roturas, pérdidas de hermeticidad, debilitamiento estructural, etc., originadas por las ondas de presión, podrían afectar, en el caso de una Planta Química, por ejemplo, a depósitos, soportes de depósitos, esferas, cubetos de contención, tuberías, soportes de tuberías, juntas, bridas, uniones soldadas, válvulas, bombas, compresores, válvulas de seguridad, bidones, cisternas, flexibles de conexión a cisternas, indicadores de variables (manómetros, termómetros, caudalímetros, indicadores de nivel, etc.)., reactores, columnas, autoclaves, buques cisterna, hornos, cambiadores de calor, filtros, dispositivos de regulación y control, etc.

A causa de estos daños se podría originar una fuga de producto, en fase gas o en fase líquida. En el segundo caso, si se generara un foco de ignición (chispas por rotura de partes metálicas, puntos calientes, otros incendios próximos, etc.) se podría dar un POOL-FIRE, al incendiarse el charco del producto inflamable fugado. Si no se diera la ignición se evaporará el derrame y se producirá la dispersión del producto evaporado, pudiéndose formar una nube inflamable o tóxica, dependiendo de las características del producto (la formación de la nube es lo que habría ocurrido directamente en caso de una fuga en fase gas). Esta nube podría o dispersarse finalmente, sin producir más daños, o ser el origen, en determinadas situaciones, de un FLASH-FIRE, de un BALL-FIRE o de una UVCE. Asimismo, se podrían producir estallidos, explosiones o reventones, de equipos o instalaciones, por fallos o debilitamientos estructurales. Algunos de estas nuevas situaciones accidentales podrían originar otros nuevos accidentes concatenados, al producirse, en ellas, radiaciones térmicas o sobrepresiones. Los efectos o daños asociados a la Radiación Térmica son debidos a que la materia sobre la que incide el flujo de dicha radiación no puede disiparlo, a la misma velocidad que lo recibe, lo cual provoca un incremento de temperatura del material. Si este incremento no se limita se producirían alteraciones en el equipo o instalación, pérdidas de resistencia, deformaciones, daños irreversibles, etc., pudiendo llegar a originarse consecuencias catastróficas. Todo ello podría culminar incluso en la combustión, fusión o volatilización de la materia expuesta.

Las instalaciones de la Planta Química, que podrían verse afectadas y sufrir daños son las mismas que las mencionadas para el caso de la sobrepresión. Al margen de los debilitamientos estructurales y demás efectos ya mencionados, la radiación térmica actuaría como foco de ignición, lo que podría dar lugar a un POOL-FIRE, un FLASH-FIRE, un BALL-FIRE, un JET-FIRE o una UVCE, de producto fugado, y podría ser la causa de que se originara una BLEVE en una esfera, depósito, etc.

Los efectos o daños asociados a los proyectiles van a ser debidos principalmente a que los fragmentos generados van a estar dotados de un determinado impulso y cantidad de movimiento, existiendo un amplio espectro en lo relativo a su alcance y dimensiones. En las instalaciones que se encuentren dentro de su zona de acción y dependiendo de la vulnerabilidad de las mismas, se podrían originar deformaciones, roturas, pérdidas de hermeticidad, debilitamientos estructurales, formación de nuevos fragmentos (proyectiles secundarios), etc. Asimismo, podrían actuar como focos de ignición debido a la generación de chispas o puntos calientes asociados a impactos sobre partes metálicas o fragmentación de las mismas. Como complemento de todo lo mencionado hasta ahora y buscando analizar este tema desde todos los enfoques posibles, habría que diferenciar dos Tipos de Receptores de los efectos o daños que se podrían originar como consecuencia de un accidente grave:
1) Personas o medio ambiente. Sufrirán los efectos con distinta magnitud según la intensidad y características del fenómeno producido y la vulnerabilidad del receptor del mismo. Se podrían considerar receptores finales, ya que sufrirían los daños del accidente ocurrido pero no generarían o provocarían la concatenación de un nuevo fenómeno peligroso.
2) Instalaciones, equipos y edificios. La magnitud de los efectos, que se producirían en ellos, dependerá también de la intensidad y características del fenómeno producido y de la resistencia mecánica y estructural, de las características constructivas, del estado de conservación o deterioro de la instalación, de la vulnerabilidad intrínseca, etc. Dentro de este grupo se pueden distinguir:
-Receptores/iniciadores intermedios: Son los que sufrirían daños por el accidente ocurrido y a causa de todo ello podrían generar o provocar la concatenación de un nuevo fenómeno peligroso, dando lugar a un nuevo accidente grave.
Se podrían citar una serie de ejemplos de una concatenación de efectos, a partir de un suceso iniciador, en el que participe un receptor/iniciador intermedio:
*Depósito de almacenamiento de metanol que sufriera determinados daños (debilitamiento estructural, fisura, rotura, fuga, etc.) a causa de la sobrepresión originada por una UVCE, de una nube inflamable formada tras una fuga de óxido de etileno. Este depósito de metanol sería al mismo tiempo, receptor de daños, por lo mencionado anteriormente, e iniciador intermedio de una nueva situación peligrosa, ya que a través de esta rotura se produciría una fuga de producto líquido, formándose un derrame del mismo, la evaporación del producto y la posible dispersión de la nube tóxica e inflamable, pudiéndose, en última instancia, generar un nuevo accidente grave en forma, principalmente, de un POOL-FIRE o un FLASH-FIRE.

*Esfera de propano licuado que estuviera expuesta a la radiación térmica generada por un POOL-FIRE, que tuviera su origen en una fuga de un tanque de tolueno. En este caso, la esfera de propano sería al mismo tiempo receptora de años e iniciadora intermedia, ya que podría ser el origen de un nuevo accidente grave en forma de BLEVE, UVCE o FLASH-FIRE, entre otros.

*Tubería de gasolina sin plomo que se viera afectada por un JET-FIRE, originado en poro de una conducción de hidrógeno a 50 atmósferas. Los daños que sufriera la tubería de gasolina podrían ser la causa intermedia de un POOL-FIRE, por ejemplo.

Como ejemplos genéricos de este tipo de instalaciones o equipos se podrían indicar:

-areas de proceso: reactores, autoclaves, columnas (destilación, absorción, strippers, splitters, fraccionamiento, lavado, etc.) cambiadores de calor, evaporadores, condensadores, etc.
-depósito de almacenamientos (fijos y móviles)
-esferas de gases licuados
-botellas de gases comprimidos
-sistemas de trasvase (rack de tuberías, bombas, compresores, válvulas, filtros, etc.)
-camiones cisterna
-puestos de carga/descarga de cisternas
-buques cisterna
-pantalán de carga/descarga de barcos
-antorcha
-hornos
-calderas
-turbinas
-plantas de cogeneración
-plantas de tratamiento de aguas

*Receptores finales: Tal y como se ha mencionado anteriormente, son los que sufrirán los daños del accidente ocurrido pero no generarían o provocarían la concatenación de un nuevo accidente grave o fenómeno peligroso, bajo el enfoque del Efecto Dominó. Este podría ser el caso de un edificio (oficina, taller, almacén, etc.) un laboratorio o una carretilla elevadora que sufriera los efectos de una sobrepresión, originada por una UVCE, o de la radiación térmica, originada por un POOL-FIRE. Si bien, aunque esta consideración es la más probable a priori, sin embargo, y bajo ciertas circunstancias, podría ocurrir que los daños sufridos en estas instalaciones, a causa por ejemplo de una sobrepresión, originaran el derrumbamiento del edificio, la explosión de algún equipo del laboratorio o el vuelco y desplazamiento incontrolado de la carretilla, afectando esto a otra instalación cercana, dando lugar a un nuevo accidente grave, al poder provocar una fuga de los productos utilizados en la misma.

Por otro lado, hay receptores finales que se podrían considerar críticos. Si sufrieran daños por un accidentes grave no generarían, de un modo directo, la concatenación de un nuevo accidente, pero sí podrían ser la causa de que se incrementaran las consecuencias del que hubiera ocurrido, al aumentar la magnitud y la duración de un suceso. Esto podría dar lugar a daños o efectos sobre instalaciones no previstas a priori, generándose por ello la concatenación, de un modo indirecto, de nuevos accidentes. Este sería el caso de que la instalación afectada fuera, por ejemplo, el sistema de defensa contra incendios (bombas DCI, tanque o depósito de agua, cañones, monitores, hidrantes, etc.), las subestaciones y centros de transformación, los grupos electrógenos, las salas de control o los dispositivos de indicación, medida, regulación y control. Como ejemplos genéricos de este tipo de instalaciones se podrían indicar:

-oficinas
-salas de control
-laboratorios
-talleres
-almacenes
-grupos electrógenos subestaciones, centros de transformación y cuadros eléctricos
-dispositivos de indicación, medida, regulación y control
-sistema DCI (bombas, depósito de agua, hidrantes, cañones, monitores, rociadores, BIE' s, etc.)
-carretillas elevadoras
-vehículos de transporte

Como consideración final a todo lo expuesto habría que mencionar que para que se genere una concatenación de accidentes,no sólo la instalación afectada deberá estar dentro de una Zona de Efecto Dominó, sino que además deberá ser vulnerable al fenómeno producido (onda de presión o calor o impacto de proyectil), este fenómeno deberá tener suficiente intensidad y deberá durar un determinado tiempo, para afectar a la resistencia del equipo en cuestión. Asimismo, hay que tener presente que suele ser complejo estimar si se va a producir o no el efecto dominó, a partir de un accidente inicial, ya que todo ello va a depender de múltiples variables, incluidas las espaciales y temporales. Es una sucesión de efectos o fenómenos, con una probabilidad de ocurrencia para cada uno de ellos. Por tanto, la probabilidad del conjunto y más en particular la de que se produzca el suceso final, va a depender de una serie de combinaciones de probabilidades, dotando al suceso completo de una determinada incertidumbre.

 


Fuente: Formación de Seguridad Laboral
Fecha: Julio-Agosto 2001

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