Una explosión de vapor líquido hirviendo expansión ( BLEVE , / b l ɛ v i / blev -ee ) es una explosión causada por la ruptura de un recipiente que contiene un presurizados líquidos temperaturas que ha alcanzado por encima de su punto de ebullición . [1] [2]Debido a que el punto de ebullición de un líquido aumenta con la presión, el contenido del recipiente presurizado puede permanecer líquido mientras el recipiente esté intacto. Si la integridad del recipiente se ve comprometida, la pérdida de presión y la caída del punto de ebullición pueden hacer que el líquido se convierta rápidamente en gas y se expanda extremadamente rápido. Si el gas también es combustible, como es el caso, por ejemplo, de hidrocarburos y alcoholes, el incendio resultante puede causar más daños.
Mecanismo
Hay tres elementos clave que causan un BLEVE: [3]
- Sustancia en forma líquida a una temperatura superior a su punto de ebullición a presión atmosférica normal.
- Un recipiente de contención que mantiene la presión que mantiene la sustancia en forma líquida.
- Una pérdida repentina de contención que hace descender rápidamente la presión.
Por lo general, un BLEVE comienza con un recipiente de líquido que se mantiene por encima de su temperatura normal de ebullición a presión atmosférica. Muchas sustancias que normalmente se almacenan en forma líquida, como el CO 2 , el propano y otros gases industriales similares , tienen temperaturas de ebullición, a presión atmosférica, muy por debajo de la temperatura ambiente. En el caso del agua, podría ocurrir un BLEVE si una cámara de agua presurizada se calienta mucho más allá de los 100 ° C (212 ° F) estándar. Ese recipiente, debido a que el agua hirviendo lo presuriza, debe ser capaz de contener agua líquida a temperaturas muy altas.
Si el recipiente presurizado, que contiene líquido a alta temperatura (que puede ser temperatura ambiente, dependiendo de la sustancia) se rompe, se pierde la presión que evita que el líquido hierva. Si la ruptura es catastrófica, donde el recipiente es inmediatamente incapaz de mantener ninguna presión, entonces de repente existe una gran masa de líquido que está a muy alta temperatura y muy baja presión. Esto hace que una parte del líquido hierva "instantáneamente", lo que a su vez provoca una expansión extremadamente rápida. Dependiendo de las temperaturas, las presiones y la sustancia involucrada, esa expansión puede ser tan rápida que puede clasificarse como una explosión, totalmente capaz de infligir daños severos a su entorno.
Ejemplo de agua
Por ejemplo, un tanque de agua líquida presurizada que se mantiene a 204,4 ° C (400 ° F) puede estar presurizado a 1,7 MPa (250 psi) por encima de la presión atmosférica ("manométrica"). Si el tanque que contiene el agua se rompiera, existiría por un breve momento un volumen de agua líquida que estaría en:
- presión atmosférica
- una temperatura de 204,4 ° C (400 ° F).
A presión atmosférica, el punto de ebullición del agua es de 100 ° C (212 ° F); el agua líquida a presión atmosférica no existe a temperaturas superiores a 100 ° C (212 ° F). En ese momento, el agua herviría y se convertiría en vapor de manera explosiva, y el agua líquida de 204,4 ° C (400 ° F) convertida en gas tomaría significativamente más volumen (≈1,600 veces) que como líquido, lo que provocaría un vapor. explosión. Tales explosiones pueden ocurrir cuando el agua sobrecalentada de una caldera escapa a través de una grieta en una caldera, provocando una explosión en la caldera .
BLEVEs sin reacciones químicas
Un BLEVE no tiene por qué ser una explosión química, ni tampoco un incendio: sin embargo, si una sustancia inflamable está sujeta a un BLEVE, también puede estar sometida a un calentamiento intenso, ya sea por una fuente externa de calor que pueda haber causado el vaso para romperse en primer lugar o de una fuente interna de calentamiento localizado, como la fricción de la piel . Este calentamiento puede hacer que una sustancia inflamable se encienda , agregando una explosión secundaria causada por el BLEVE primario. Si bien los efectos de explosión de cualquier BLEVE pueden ser devastadores, una sustancia inflamable como el propano puede aumentar significativamente el peligro.
Si bien el término BLEVE se usa con mayor frecuencia para describir los resultados de la ruptura de un recipiente de líquido inflamable debido al fuego, un BLEVE puede ocurrir incluso con una sustancia no inflamable como agua, [4] nitrógeno líquido , [5] helio líquido o otros refrigerantes o criógenos y, por lo tanto, no se suele considerar un tipo de explosión química . Tenga en cuenta que en el caso de gases licuados, los BLEVE también pueden ser peligrosos debido al enfriamiento rápido debido a la absorción de la entalpía de vaporización (por ejemplo, congelaciones), o debido a una posible asfixia si se produce un gran volumen de gas y no se dispersa rápidamente ( por ejemplo, dentro de un edificio, o en un canal en el caso de gases más pesados que el aire), o debido a la toxicidad de los gases producidos.
Incendios
Los BLEVE pueden ser causados por un incendio externo cerca del recipiente de almacenamiento que provoca el calentamiento del contenido y la acumulación de presión. Si bien los tanques a menudo están diseñados para soportar una gran presión, el calentamiento constante puede hacer que el metal se debilite y eventualmente falle. Si el tanque se calienta en un área donde no hay líquido, puede romperse más rápido sin el líquido para absorber el calor. Los contenedores de gas generalmente están equipados con válvulas de alivio que descargan el exceso de presión, pero el tanque aún puede fallar si la presión no se libera lo suficientemente rápido. [1] Las válvulas de alivio están dimensionadas para liberar la presión lo suficientemente rápido para evitar que la presión aumente más allá de la fuerza del recipiente, pero no tan rápido como para causar una explosión. Una válvula de alivio de tamaño adecuado permitirá que el líquido del interior hierva lentamente, manteniendo una presión constante en el recipiente hasta que todo el líquido haya hervido y el recipiente se vacíe.
Si la sustancia en cuestión es inflamable, es probable que la nube resultante de la sustancia se encienda después de que se haya producido el BLEVE, formando una bola de fuego y posiblemente una explosión de aire-combustible , también denominada explosión de nube de vapor (VCE) . Si los materiales son tóxicos , se contaminará una gran área . [6]
Incidentes
El término "BLEVE" fue acuñado por tres investigadores de la compañía de seguros Factory Mutual , en el análisis de un accidente en una de sus instalaciones de investigación en 1957 que involucró una vasija de reactor químico. [7]
El 18 de agosto de 1959, el Departamento de Bomberos de Kansas City sufrió su segunda mayor pérdida de vidas en el cumplimiento del deber, cuando un tanque de gasolina de 25,000 galones (95,000 litros) explotó durante un incendio en Southwest Boulevard , matando a 5 bomberos. [ cita requerida ]
Ejemplos de otros incidentes de BLEVE han incluido:
- 28 de junio de 1959: Meldrim Trestle Disaster en Meldrim, Georgia, EE. UU.
- 28 de marzo de 1960: incendio de bonos de whisky de Cheapside Street en Glasgow , Escocia; [ cita requerida ]
- 4 de enero de 1966: desastre de Feyzin ; explosión de un tanque de almacenamiento de GLP cerca de Feyzin , Francia;
- 21 de junio de 1970: explosión de un carro tanque de propano descarrilado en Crescent City, Illinois ; [ cita requerida ]
- 5 de julio de 1973: explosión de Kingman ; explosión de un carro tanque de propano en llamas en Kingman, Arizona ; [ cita requerida ]
- 31 de enero de 1978: ruptura de un tanque de nitrógeno líquido [8] en una instalación de Air Products & Chemicals y Mobay Chemical Corporation en New Martinsville, West Virginia ; [1]
- 23 de febrero de 1978: Waverly, Tennessee, explosión de un carro tanque ; Un carro tanque que transportaba gas licuado de petróleo explotó como resultado de una limpieza relacionada con el descarrilamiento de un tren .
- 1 de julio de 1978: El desastre de Los Alfaques ; Un camión cisterna sobrecargado que transportaba propileno licuado explotó junto a un campamento en Alcanar, España, lo que provocó 217 muertes.
- 19 de noviembre de 1984: Un incendio en un parque de tanques de gas licuado de petróleo (GLP) desencadena múltiples BLEVE en el desastre de San Juanico en San Juan Ixhuatepec , cerca de la Ciudad de México ; [ cita requerida ]
- 23 de diciembre de 1988: desastre del camión cisterna de Memphis ; un camión cisterna que transportaba propano se rompió, provocando la ignición de una fuga de gas; Posteriormente, el tanque se lanzó desde el lugar del accidente y se estrelló contra un edificio cercano.
- 1º de abril de 1990: Sydney, Australia; Casi un desastre ocurrió cuando la instalación de Boral en St. Peters experimentó una explosión en el tanque de combustible GLP en la noche del 1 de abril de 1990. Se produjo un incendio alrededor de las 9:00 pm, que ardió durante más de nueve horas. Explotaron un cilindro de GLP de 100 toneladas y muchos tanques más pequeños. El tanque de 100 toneladas se disparó desde su estructura de soporte y rebotó en el suelo, y se detuvo en el Canal de Alejandría junto al sitio. En las evacuaciones participaron unas 3.000 personas de los alrededores, en un radio de dos kilómetros. No hubo bajas. [9]
- 1 de mayo de 1999: explosión de un camión cisterna de propano cerca de Kamena Vourla , Grecia, con 5 muertos
- 10 de agosto de 2008: explosión de propano en Toronto ; múltiples explosiones en una instalación de propano en Toronto , Ontario. [ cita requerida ]
- 29 de junio de 2009: descarrilamiento del tren de Viareggio ; 32 muertos y 26 heridos tras la explosión de dos vagones cisterna, descarrilados y cargados con GLP.
- 6 de marzo de 2015 Máquina de resonancia magnética , helio líquido , BLEVE, hospital de animales de Oradell, Paramus, Nueva Jersey [10] [ se necesita cita completa ] [ verificación fallida ]
- 3 de abril de 2017, receptor semicerrado, condensado, BLEVE, Loy-Lange Box Co, St Louis, Missouri. [11] [ se necesita cita completa ]
- 6 de agosto de 2018: explosión de un camión cisterna cerca de un aeropuerto en Bolonia , Italia. [12] [13]
- 21 de marzo de 2019 BLEVE en Yancheng , Jiangsu , China [14] [ cita completa necesaria ]
Medidas de seguridad
Algunas medidas de mitigación de incendios se enumeran bajo gas licuado de petróleo .
- Válvula limitadora de presión [15]
- Barrera térmica [15] [16]
- Refrigeración por aspersión de agua [15] [16]
- Mantenimiento de tanques de presión para evitar daños o corrosión [16]
Transport Canada publicó un video de capacitación para que el personal de respuesta a emergencias responda y prevenga BLEVE. [16] También advierten que se puede obtener asesoramiento de expertos del Centro Canadiense de Emergencias del Transporte de Transport Canada, CANUTEC.
Ver también
- Explosión de caldera
- Relación de expansión
- Ebullición explosiva o explosión de fase
- Desastre de PEPCON
- Transición de fase rápida
- Descarrilamiento del tren de Viareggio
- Explosión de propano de Toronto
- Transportadores de gas
- Desastre ferroviario de Lac-Mégantic
Referencias
- ↑ a b Kletz, Trevor (marzo de 1970). Aspectos críticos de seguridad y prevención de pérdidas . Londres : Butterworth-Heinemann . págs. 43–45. ISBN 0-408-04429-2.
- ^ "Qué y clasificación de presión del recipiente. Los bomberos deben saber acerca de los BLEVE" . FireRescue1 . Consultado el 8 de octubre de 2020 .
- ^ CCPS (Centro para la seguridad de procesos químicos (2011). Directrices para riesgos de explosión de nubes de vapor, explosión de recipientes a presión, BLEVE e incendios repentinos . Wiley. ISBN 9781118209875.
- ^ "Válvulas de alivio de presión de temperatura en calentadores de agua: prueba, inspección, reemplazo, guía de reparación" . Inspect-ny.com . Consultado el 12 de julio de 2011 .
- ^ Demostración de nitrógeno líquido BLEVE
- ^ "Seguridad de los procesos químicos" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 20 de julio de 2011 . Consultado el 12 de julio de 2011 .
- ^ David F. Peterson, BLEVE: Hechos, factores de riesgo y falacias , revista Ingeniería de incendios (2002).
- ^ "ESTADO EX REL. VAPOR CORP. V. NARICK" . Tribunal Supremo de Apelaciones de Virginia Occidental. 12 de julio de 1984 . Consultado el 16 de marzo de 2014 .
- ^ "Entrar en el mercado europeo" . boral.com Historia . Boral . Consultado el 12 de diciembre de 2020 .
- ^ https://abc7ny.com/news/3-hurt-1-critically-in-paramus-animal-hospital-explosion/547584/
- ^ "Explosión de vapor en expansión de líquido en ebulliciónhttps: //www.csb.gov/assets/1/20/factual_investigative_update1.pdf? 16181
- ^ "Explosión de camión cisterna de Bolonia deja dos muertos" . El 6 de agosto de 2018 . Consultado el 6 de agosto de 2018 .
- ^ "Cisterna explota en la carretera cerca del aeropuerto de Bolonia" . El 6 de agosto de 2018 . Consultado el 8 de agosto de 2018 .
- ^ BLEVE
- ^ a b c "Precauciones de seguridad de BLEVE" (PDF) . noaa.gov . Administración Nacional Oceánica y Atmosférica . 2016. Archivado (PDF) desde el original el 22 de abril de 2020 . Consultado el 16 de julio de 2020 .
- ^ a b c d "BLEVE - Respuesta y prevención" . tc.canada.ca . Transport Canada . Archivado desde el original el 17 de julio de 2020 . Consultado el 16 de julio de 2020 .
enlaces externos
- Demostración de BLEVE en YouTube : vídeo de una demostración de BLEVE controlada
- enormes explosiones en YouTube : video de BLEVE de propano e isobutano desde el descarrilamiento de un tren en Murdock, Illinois (3 de septiembre de 1983)
- Propano BLEVE en YouTube - video de BLEVE del incendio del depósito de propano de Toronto
- Accidente de carretera de circunvalación de Moscú en YouTube - Docenas de BLEVE de tanques de GLP después de un accidente de tráfico en Moscú
- Kingman, AZ BLEVE - Un relato de la explosión del 5 de julio de 1973 en Kingman, con fotografías
- Explosiones de tanques de propano : descripción de las circunstancias necesarias para provocar un BLEVE en el tanque de propano.
- Análisis de los eventos BLEVE en los sitios del DOE : detalles de la física y las matemáticas de los BLEVE.
- HID - GUÍA DE EVALUACIÓN DEL INFORME DE SEGURIDAD: Almacenes de maduración de whisky - El licor se envejece en barriles de madera que pueden sufrir BLEVE.