01 - Concepto de explosión - icasst.esicasst.es/archivos/documentos_contenidos/3400_3.01.pdf ·...

MCG1106

Centro Nacional de Nuevas Tecnologías

CONCEPTO DE EXPLOSIÓN

21 de junio de 2011

Mecanismos de propagación

Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión

1 trabajador herido por explosión en una empresa de fabricación de tubos, Sestao, Vizcaya

(16/03/11)

Herido grave 1 trabajador tras la explosión de una planta química en Sant Celoni, Bercelona

(05/01/11)

1 muerto y 1 desaparecido en una explosión de una planta química en China (15/06/10)

Mueren 4 operarios en la explosión de una pirotecnia en Benacazón, Sevilla (3/06/10)

2 operarios heridos muy graves en una explosión en la refinería de A Coruña (16/04/10)

Al menos 25 mineros mueren tras una explosión en una mina de Virginia, EEUU (6/04/10)

3 heridos en una explosión por una avería eléctrica en el edificio Riscal, Alicante (23/03/10)

Ascienden a 19 los muertos por una explosión en una fábrica china (25/02/10)

5 muertos y 1 desaparecido tras explosión en una planta química en China (8/01/10)

Mueren 19 mineros en una explosión de metano en Turquía (11/12/09)

Una explosión causa 11 muertos en la mina de Guojiawan, China (23/11/09)

87 muertos por la explosión en una mina del norte de China (23/11/09)

Las Palmas: 2 heridos graves en una explosión en una gasolinera (20/11/09)

Muere 1 hombre en una explosión de un tanque de glicerina producida en una empresa

farmacéutica en el polígono de Paterna, Valencia (2/10/09)

Una explosión de ácido sulfúrico causa quemaduras a 2 trabajadores de una empresa de Malgrat,

Barcelona (1/10/09) …


Al menos 24 mineros atrapados tras explosión en galería de mina en Sumatra (16/06/09)

Sevilla - Herido 1 trabajador tras explotar una caseta de pirotecnia (21/05/09)

Explosión en una mina de carbón en el norte de China deja 44 muertos (23/02/09)

Herido 1 operario por la explosión de CO2 en el desmantelamiento de una fábrica de

Madrid (13/02/09)

1 trabajador resulta herido tras producirse una explosión en Palma (19/12/08)

8 directivos y operarios están imputados en la explosión mortal de una empresa de

gestión de residuos (11/11/08)

Al menos 23 mineros mueren en una explosión al noreste de China (4/09/08)

Mueren 3 personas en una explosión en una planta papelera de Wisconsin (30/07/08)

1 trabajador sufre quemaduras graves al explotar un molino de piensos en Campillos,

Málaga (27/06/08)

1 trabajador fallecido y 3 heridos muy graves tras la explosión y posterior incendio de un

depósito de etanol ocurridos hoy en la industria química Fyse de Aranjuez (10/04/08)

8 fallecidos en explosión de fábrica pirotécnica en el norte China (3/04/06)

Mueren 23 mineros en la explosión de un yacimiento en China (3/02/06) …


1 muerto y 3 heridos en una explosión química con peligro de polución en una planta

química en China (24/11/05)

2 heridos en la explosión de una fábrica de madera en Burgos (9/09/05)

26 muertos por la explosión de una mina en China (22/07/05)

Al menos 5 muertos tras una explosión en un gasoducto del estado mexicano de Veracruz

(15/04/05)

Una explosión en la fábrica de Harinas Porta (Huesca) causa la muerte a 5 personas por

quemaduras graves y heridas diversas a otras 14 (14/04/05)

La explosión de una máquina de prensar hormigón provoca 1 herido y el desalojo de 2

viviendas en Cervera (1/04/05)

14 muertos por explosión en refinería en EE.UU. (24/03/05)

1 operario herido tras una explosión en una panadería en Carcaixent (23/02/05)

Más de 200 muertos en China tras una explosión de gas en una mina (15/02/05)

Fallece un 2º operario a causa de una explosión en una planta de Siro en Venta de Baños

(30/10/04)

3 operarios heridos tras una explosión en Galicia (07/10/04)

1 muerto en la explosión de una pirotecnia en la localidad valenciana de Vilamarxant

(8/09/04) …


20 muertos en la explosión de una planta gasística argelina (21/01/04)

4 heridos en una explosión en la refinería de Repsol de A Coruña (9/04/03)

Fallecen 3 personas al producirse una explosión accidental en una fábrica farmaceútica en

Holanda (3/04/03)

9 muertos y 10 heridos en la explosión de una fábrica de harinas turca (1/04/03)

3 muertos y 1 desaparecido en una explosión en una fábrica de productos químicos

francesa (28/03/03)

Un aerosol provoca una fuerte explosión en una oficina de Alicante (1/02/03)

2 muertos y 13 heridos por una explosión en una siderurgia belga (23/10/02)

4 trabajadores heridos de gravedad en una explosión de gas en una fábrica de

electrodomésticos de Barcelona (25/07/02)

8 muertos y 17 heridos tras una explosión de una planta petroquímica en el norte de

China (26/02/02)

Una explosión causó 4 fallecidos en la empresa estatal de petróleo kuwaití (5/02/02)

Explosión de una petroquímica en Toulouse provoca el fallecimiento de 3 personas y un

centenar de heridos (21/09/01)

Mueren 2 trabajadores a consecuencia de una explosión en una empresa farmacéutica

catalana (20/06/01) …


TIPOS DE EXPLOSIONES: según su naturaleza MECÁNICA (física)

QUÍMICA NUCLEAR

ELÉCTRICAGases a presión

Meteoritos Truenos

Descargas de alta intensidad (detonadores)

Combustibles confinados

Metales pulverizados + agua Fisión de

isótopos radiactivos


Explosión Física:

E: Energía liberada en el estallido (kJ)P: Presión de los gases en el interior del tanque en el momento

de la explosión (kPa)Patm: Presión atmosférica (101,3 kPa)γ: Coeficiente de capacidades caloríficas del gas en las

condiciones del estallido (adimensional) V: Volumen del tanque (m3)

La presión de los gases en el interior del tanque en el momento de la explosión se puede estimar a partir de las condiciones de diseño del tanque. Se suele tomar como valor de cálculo 1,25 veces la presión de tarado de las válvulas de seguridad.El coeficiente de capacidades caloríficas del gas en las condiciones de estallido se calcula teniendo en cuenta que el fluido experimenta un proceso isócoro, es decir, a V=cte. desde las condiciones nominales hasta las de estallido.


Explosión Química:

E: Energía liberada en el estallido (kJ)Qr: Calor de reacción (kJ/kmol)M: Masa equivalente de sustancia que reacciona (kg)Pm: Peso molecular (kg/kmol)

M se determina teniendo en cuenta:• El % de sustancia que reacciona. • La energía consumida, de la total liberada en la reacción, para la elevación de temperatura hasta el punto de ebullición y la posterior vaporización de la mezcla reactivos-productos. • La energía inicial de expansión disponible (en el caso de almacenamientos en tanques a presión). • La dilución o % de pureza del almacenamiento.


LA EXPLOSIÓN

La combustión explosiva es una oxidación muy rápida que libera energía en forma de calor. En la reacción se producen gases que se expanden por el calentamiento

produciendo una fuerte presión.

CALOR

PRESIÓN

VELOCIDAD

GRANEFECTO

DESTRUCTIVO


LA EXPLOSIÓN

DEFLAGRACIÓN: Propagación subsónica, “el frente de llama va por detrás del frente de presión”

DETONACIÓN: Propagación supersónica, “el frente de llama y el frente de presión avanzan juntos”


LA EXPLOSIÓN

DEFLAGRACIÓN:

DETONACIÓN:

Composición química

Condiciones de la iniciación

Geometría de la carga

Composición química

Condiciones de la iniciación

Geometría de la carga


LA EXPLOSIÓN

FENÓMENOS DE LA EXPLOSIÓN

• Onda de presión que se propaga en el aire

• Onda sísmica que se propaga en la tierra

• Llamas

• Chorros y proyecciones de materiales


LA EXPLOSIÓN

Aumento brusco de presión

Decrecimiento suave

Depresión o cola de succión


EFECTOS SOBRE LAS PERSONAS

PRIMARIO: Resulta del efecto directo de la onda de presión en el cuerpo; se producen más daños en los órganos con contenido gaseoso.

TERCIARIO: El cuerpo se convierte en un proyectil e impacta contra un objeto sólido o contra el suelo.

SECUNDARIO: Resulta de objetos y fragmentos que impactan en el cuerpo (a modo de proyectiles). Las heridas cortantes representan daño secundario típico por explosión.

EFECTOS DE LAS EXPLOSIONES


EFECTOS DE LAS EXPLOSIONES

Lesiones mecánicas por transmisión de la onda expansiva e impacto en zona craneal, torácica y abdominal. Explosión interna de vísceras huecas y tejidos que contengan gas. Desgarros de pedículos vasculares y desinserción de grandes vasos. Mecanismos de pulverización en las zonas del cuerpo que contiene líquido y gas, como el tubo digestivo. Cuadro de aplastamiento si la explosión produce derrumbamientos y amputaciones traumáticas. Traumatismos penetrantes por impacto de objetos lanzados por la onda expansiva. Lesiones por quemadura e inhalación de gases tóxicos.


Del lugar donde se produce la explosión:Espacios abiertosEspacios cerrados (rebote de la onda)

De la distancia que separa a la víctima del origen de la explosión.

De la posición del cuerpo con respecto a la onda expansiva: perpendicular o paralelo.

De la potencia y la velocidad de propagación de la onda expansiva.

De las protecciones mecánicas en virtud de sus características y su coeficiente de absorción.

De la resistencia física de cada persona.

Del lugar donde se produce la explosión:Espacios abiertosEspacios cerrados (rebote de la onda)

De la distancia que separa a la víctima del origen de la explosión.

De la posición del cuerpo con respecto a la onda expansiva: perpendicular o paralelo.

De la potencia y la velocidad de propagación de la onda expansiva.

De las protecciones mecánicas en virtud de sus características y su coeficiente de absorción.

De la resistencia física de cada persona.

¿DE QUÉ DEPENDE LA GRAVEDAD DE LAS LESIONES?


Industria química

• Químicas

• Farmacéuticas

Elaboración de metales

• Conformación

• Esmerilado

• Pulido

Industrias energéticas

• Gas

• Electricidad

• Petroquímicas

• Refinerías

¿DÓNDE se pueden producir las EXPLOSIONES?


Agricultura

Industria alimentaria• Harineras

• Hornos

• Almacenamiento de cereales, grano, harinas, etc.

• Piensos

Pintura en spray

• Disolventes

Reciclado y vertido de residuos• Vertederos

• Depuradoras

¿DÓNDE se pueden producir las EXPLOSIONES?

Centro Nacional de Nuevas Tecnologías

CONCEPTO DE ATMÓSFERA EXPLOSIVA

Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de atmósfera explosiva

ATMÓSFERA EXPLOSIVA



Definición(1):“Mezcla con el aire, en condiciones

atmosféricas(2), de sustancias inflamables en forma de gases, vapores,

nieblas o polvos, en la que, tras una ignición, la combustión se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada”.

(2) Condiciones atmosféricas: - 20 ºC < T < 60 ºC0,8 bar < P < 1,1 bar21% O2 en el aire

(1) Real Decreto 681/2003, artículo 2.



COMBUSTIBLE ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

COMBURENTE

Reacción en cadena

EXPLOSIÓN

ATEX



Rango Explosivo

Fuente de inflamación

Confinamiento

OxígenoProductos combustibles

Mezcla adecuada del combustiblecon el aire

EXPLOSIÓN

ESCAPE

Riesgo si Tóxico

GAS

LIQUIDO

POLVO

NO SE INFLAMA

SE INFLAMA

↑ V: Dardo de fuego(“jet fire”)

Lento: EXPLOSIÓN

NO SE INFLAMARiesgo si

Vapores tóxicos

SE INFLAMA

NUBE

CAPA

INCENDIOEXPLOSIÓN

INCENDIO

EXPLOSIÓN




EMISIÓN

INCENDIO

EXPLOSIÓN

EMISIÓN

INCENDIO

EXPLOSIÓN

EXPLOSIÓN

EXPLOSIÓN EMISIÓN

INCENDIO

EXPLOSIÓN

INCENDIO

EXPLOSIÓN

01 - Concepto de explosión - icasst.esicasst.es/archivos/documentos_contenidos/3400_3.01.pdf ·...

Documents

Transcript of 01 - Concepto de explosión - icasst.esicasst.es/archivos/documentos_contenidos/3400_3.01.pdf ·...