7 sept. 2012

BOILOVER

BOILOVER
http://lamolina96.pe.tripod.com/boilover.htm

1-REBOSAMIENTOS DE LIQUIDOS COMBUSTIBLES.

Dentro de los fenomenos fisico-quimicos devastadores de incendio tienen ganada su reputacion los “rebosamientos” en incendios de liquidos combustibles.
En muchos Paises han ocurrido a consecuencia de estos siniestros y causas asociadas verdaderas catastrofes, principalmente en vidas de Bomberos, Brigadistas Industriales y personal de apoyo.

Existen tres mecanismos de rebosamientos dependiendo de ciertas causas y cirscunstancias:
-REBOSAMIENTO POR EBULLICION
“BOILOVER”
-REBOSAMIENTO SUPERFICIAL
“SLOPOVER”
-REBOSAMIENTO ESPUMOSO
“FROTHOVER”

De estos tres fenomenos el “Boilover” es el mas peligroso, debido a su potencial intensidad, sin subestimar o minimizar las reacciones del Slop. Y Forthover.

Distintas causas obraron para que estos siniestros cobren tantas vidas, la principal y como reglas que se pueden aplicar a la vida misma fue la organizacion, el desconocimiento, la imprevision etc. de estos fenomenos por las organismos de emergencia, llevandolos a subestimar la situacion; la falta de equipamento adecuado, minimizando el margen de seguridad y como asi tambien la informacion erronea del real contenido del tanque por parte de la empresa siniestrada hacia los Bomberos, esto surge rapidamente del analisis de los hechos que tuvieron en algunos casos verdadera relevancia internacional.

Cumpliendo con los objetivos de “Contraincendioonline” desarrollaremos este tema bajo la optica de la seguridad que a nuestro criterio debe ser el pilar fundamental de las maniobras en el combate de incendios en tanques de almacenaje que contengan productos, los cuales puedan producir rebosamientos.

Entendemos que la seguridad y la prevencion de incidentes y accidentes de Bomberos, Brigadistas Industriales y personal de apoyo es la principal prioridad.

2-BOILOVER (Rebosamiento por ebullición).
En todo incendio de tanque/s de almacenaje de petroleo y que haya volado el techo, producto de la explosion inicial, durante el desarrollo del siniestro las capas compuestas por las fracciones de liquidos livianos se van destilando atraves de la combustion del producto; esto es visible por las grandes llamas rojas y naranjas con desprendimiento de inmensas columnas de humo negro.

El resto del componente del petroleo que son las fracciones pesadas conforman una “onda convectiva de calor” que mediante este proceso comienza en sentido inverso a descender, realizando lo que se conoce como “intercambio de capas frias por capas calientes” estas capas calientes forman la onda de calor.

Las fracciones pesadas y calientes a temperaturas de entre los 200 a 300ºC aprox. Se calcula que realizan el descenso a 1 metro por hora aprox. por otro lado la zona de combustion sobre la superficie del liquido, zona de llama va quemando y descendiendo a unos 30cm por hora aprox.


Esta onda de calor convectiva al tomar contacto con el agua decantada en el fondo del tanque produce una subita transformacion a vapor supercalentado expandiendose 1:1700/2000 veces dependiendo de la temperatura del liquido, dando lugar al rebosamiento de todo el contenido. Pensemos que el agua en estado liquido se expande 1700 veces a 100ºC y un aspecto fundamental que marca el comienzo del rebosamiento aparte del tremendo ruido como a frituras producto del contacto del agua con las capas calientes; es el subito incremento de la temperatura y la radiacion termica entorno a toda la zona.

El combustible es lanzado fuera del tanque en una explosion violenta formando una columna ascendente que en algunos casos supero los 30 metros de altura aprox. expandiendose hacia los costados hasta tomar contacto con la tierra y proseguir propagandose y trasladandose en todas direcciones destruyendo todo lo que encuentra a su paso, en algunos casos la temperatura supero los 1200ºC.

La presencia de fuerte viento (-1988- Punta Alta, provincia de Buenos Aires, Argentina) y la irregularidad del terreno (-1982-Tacoa, Venezuela) en parte pueden ser factores determinantes para propagar el rebosamiento hacia algunos lugares mas que a otros.

Punta Alta-Provincia de Buenos Aires-Argentina-1988 *El viento reinante tuvo un papel preponderante en los sectores de mayor propagacion.


Tacoa-Venezuela-1984 *El terreno accidentado beneficio la propagacion del boilover por la ladera del cerro hacia la playa.




3-Tres condiciones fundamentales deben darse para que se produzcan estos fenomenos.

1- Incendio total de un tanque con voladura del techo.

Los incendios en tanques de almacenaje se pueden dar de varias formas para este caso es desicivo que el techo haya volado a causa mayormente de la explosion inicial que dio lugar al incendio. En los tanques de techo fijo y conico, esta parte es de suma importancia para las emergencias de incendio ya que los techos actuan como fusibles siendo la parte mas debil de toda su estructura.

2- Presencia de agua en estratos o capas del combustible y en el fondo del tanque.
El agua convive continuamente con el petroleo, forma parte del mismo y siendo mas pesada en los tanques de almacenaje siempre tendremos restos de agua decantada en el fondo. Pero tambien se forman en los estratos intermedios emulsiones de agua libre y petroleo, principalmente esto dependera del trabajo que tuvo el deposito en tareas de llenado o bien de exportacion; el agitamiento de los liquidos conforman estas emulsiones que son las que provocan inicialmente los slopover.

3- Desarrollo de la “onda de calor”, intercambio de capas frias por capas calientes.
Esta caracteristica tambien es determinante, ya que en monoproductos es poco probable que se forme la onda de calor por no existir el intercambio de capas frias por capas calientes que convectivamente desciendan hasta contactar las emulsiones de agua o el agua decantada en el fondo del tanque. Pero en productos como el petroleo estos fenomenos se producen indefectiblemente, ya que el petroleo tiene en su composicion fracciones livianas y fracciones pesadas, como se meciona. Las personas a cargo de dotaciones de Bomberos o Brigadistas Indutriales que deban combatir incendios de tanques de almacenaje de petroleo deben dar por hecho que estos fenomenos se produciran. En consecuencia estan obligados a tomar las medidas de seguridad, prevencion y contigencia para evitar serios desastres y accidentes entre el personal. Para tener en cuenta la importancia y el papel determinante que tiene la onda de calor; un incendio en un tanque de petroleo a la vera de un camino en el estado de Texas, USA; los Bomberos habian extinguido el incendio y en momentos que creian haber finalizado se produjo el Boilover, porque? La onda de calor a pesar que en la superficie las llamas se extinguieron, continuo descendiendo en la intimidad del tanque y atraves del producto hasta tomar contacto con el agua y rebosar todo el petroleo fuera del deposito, varios bomberos resultaron con quemaduras.




Los Boilovers pueden ocurrir de varias formas, no obstante se puede establecer un patron en el proceso de la reaccion pero no siempre debemos pensar que puede darse de esta forma.

Por ejemplo se han observado siniestros en los cuales antes del Boilover se produjeron hasta dos Slopover o rebosamientos superficiales (-1980-Caleta Cordova, provincia de Chubut, Argentina).

Como se menciona anteriormente la posibilidad de la produccion de slopover va a depender del movimiento del fluido en el tanque, en consecuencia es una informacion vital que se debe constatar en la emergencia.

Caleta Cordova -Provincia de Chubut-Argentina -1980- *Explosion-incendio-slopover y boilover en el tanque 57 de petroleo de 8400 m3

 
4-SLOPOVER (Rebosamiento superficial).

Este fenomeno tiene la misma mecanica de produccion que el Boilover, y como se menciona se produce en liquidos combustibles como el petroleo que tiene varios componentes, unos livianos y otros mas pesados con distintas temperaturas de destilacion.

Tras el incendio y el intercambio de capas frias por capas calientes que dan lugar a la formacion de la onda de calor; esta puede encontrarse durante su descenso con estratos de agua o emulsion de agua/petroleo a distintas distancias debajo de la superficie; la onda convectiva toma contacto con estas capas de agua libre, produciendo un rebosamiento superficial con derrames parciales, sin grandes consecuencias de propagacion. Este proceso se puede volver a repetir, en tal sentido los bomberos no deben confiarse que se haya producido el Boilover, pues el incendio continua hasta la etapa que la onda de calor llega a contactar con el agua decantada en el piso del tanque de petroleo donde ahi se peroduce el boilover que es el fenomeno mas desvastador.


4-SLOPOVER (Rebosamiento superficial) continuación.

Durante las tareas de extincion del incendio del buque tanque “Perito Moreno” en Dock-Sud, darsena de inflamables en el polo petroquimico de la ciudad de Avellaneda, Buenos Aires, Argentina al transcurrir unos cuatro dias del comienzo del siniestro se produjo subitamente el rebosamiento superficial que con intensa energia cruzo completamente el canal.

Todas las dotaciones de bomberos que estaban trabajando de ese lado tuvieron rapidamente que evacuar, el avance del fuego se freno en el muelle continuando la propagacion hacia el final del canal reduciendo su intensidad a unos 300 metros aprox. destruyendo todo a su paso.

El slopover es un fenomeno que con ciertas condiciones puede ser tan destructivo como el Boilover, no asi comparativamente en incendios de tanques de almacenaje.


Dock-Sud-Avellaneda-Provincia de Buenos Aires-Argentina 1984 *Explosion, incendio y slopover del buque tanque “Perito Moreno”, esta foto muestra el slopover al momento que se estaba produciendo; cruzando a la orilla contraria del canal e impactando contra el muelle, dos buques de apayo con sus monitores intentando combatirlo.

5-FROTHOVER (Rebosamiento espumoso).

El Frothover se produce con una mecanica similar al Boilover y el Slopover, siempre se repite el mismo proceso que basicamente es el contacto del agua que queda decantada en los tanques de almacenaje con ondas de calor o con producto caliente a temperaturas superiores a los 100ºC como lo es el caso del Frothover.

Este fenomeno es el rebosamiento de una espuma vapor/aceite que se esparce en torno al tanque, en el Frothover puede que debido a la temperatura y a la tension de va0por del combustible tengamos presencia de llama o por la grangeneracion de vapor de agua se produzca una atmosfera inerte que no permita la formacion de llamas.

El mismo se puede producir en monoproductos y productos con cierta viscosidad como ser aceites minerales y que en sus procesos puedan almacenarse a temperaturas elevadas, justamente por la caracteristica de viscosidad como lo son por ejemplo los asfaltos, alquitranes etc.

En consecuencia el accidente puede ser debido a una mala maniobra de proceso y no a causa del incendio.

6-COMBATE DE INCENDIOS.

En el combate de incendios en general y particularmente siniestros industriales, existe una regla de oro que en el ambiente industrial que se conoce como el “Triangulo del exito o el triunfo”.




En el “Triangulo del exito” observamos los tres componentes principales de una respuesta acorde a las exigencias, bajo estrictas normas de seguridad y prevencion de incidentes y accidentes.

Una Compania que adopte este lineamiento va a estar en condiciones de enfrentar la ocurrencia de un siniestro con la responsabilidad que sera superado y extinguido resguardando la vida de las personas e instalaciones.

El 24 de diciembre de 1989, una refineria en Baton Rouge, Louisiana (USA) a causa de un escape de gas se produjo una explosion seguida de incendio (esta se escucho a mas de 24 km, rompiendo los vidrios de las ventanas del Capitolio Estatal a unos 3 km.) provoco la voladura de la sala de bombas de incendio y una cañeria troncal de incendio de 12 pulgadas, produciendo un voraz incendio que tomo unos 16 tanques de almacenaje con 18.9 millones de litros de aceite para calefaccion y 3,5 millones de litros de aceite lubricante, mas cañerias.
Gracias a la “prevision” de aplicar estos tres puntos fundamentales el incendio duro solo 15 horas, es considerado uno de los grandes siniestros ocurridos en parques de tanques con extincion exitosa, el Sr. Jerry Craft era el Jefe de Bomberos de la refineria y ese año fue distinguido con una mencion especial en la International Industrial Fire World Expo de Houston, Texas (USA).
Jerry Craft decia: En el curso de estos años desarrollamos preplanes operativos para emergencias, esto hizo que nos sintieramos bien debido a nuestra prevision, la inversion de tiempo, Bomberos bien entrenados, equipamento adecuado y los planes de accion lograron rendir buenos resultados.
El Sr. J.Craft ya de un tiempo forma parte del Staff de la Compania Williams Hazard and Fire Controls, especialistas en incendios industriales, su Presindente es el Sr. Dwaight Williams, hijo del fallecido Less Williams creador de la tecnologia “Hidrofoam” y tantas otras creaciones que revolucionaron el combate de grandes incendios industriales.

Si en la programacion de los Planes de Intervencion Interna alguno de estos aspectos fundamentales no es tenido en cuenta, existen posibilidades que en su aplicacion el fracaso sea inhebitable con un posible alto costo “en vidas” e instalaciones.

En los siniestros ocurridos donde no se logro la extincion y se produjo el boilover, se han podido evaluar elementos que eran casi comunes en ellos; cuando los equipos y medios de combate son insuficientes (por la longitud de los chorros de espumigeno “que no llegan”, “que son barridos por las corrientes ascendentes del incendio”, “que las bombas y sistemas de dosificacion son inferiores a lo necesario”; “Siempre se intenta un acercamiento mas alla de lo razonable”, en consecuencia se arriesgo al personal inutilmente con el objetivo de ganar y sostener esa cabeza de playa con los equipos en las cercanias del tanque (hubo casos que el personal ingreso dentro del dique de contencion para lograr un acercameinto) objetivo que nunca lograremos y que es altamente riesgoso.

Por estos motivos para desarrollar los planes de accion, debemos analizar y observar si con el personal y su entrenamiento, los equipos e instalaciones que cuenta la planta, mas los planes de accion estamos en condiciones de enfrentar una emergencia de estas caracteristicas.

De este analisis resultaran los pasos que debemos tomar para que la respuesta sea segura y apropiada.

Como prioridad en estos siniestros es la extincion del incendio en la menor cantidad de tiempo que sea posible, la medida de tiempo con que contamos dependera de la cantidad de combustible que contenga el tanque al momento del incendio, cuanto mas carga tenga mayor sera la cantidad de tiempo que se disponga para organizar los medios y ponerlos en funcionamiento.

Porque hacemos referencia en primer termino a la medida de tiempo?

Porque es uno de los factores determinantes, sabiendo que aproximadamente la onda viaja a 1m/hora podemos llegar a tener una idea de cuanto tiempo disponemos para la extincion sin arriesgarnos y evitar que se produzca el boilover.

La “onda de calor” se formara y conforme se vaya realizando el intercambio de capas frias por capas calientes debido a la destilacion por combustion, emprendera su viaje en la intimidad del crudo lentamente hacia la parte inferior donde puede encontrar en su recorrido ya sea “emulsion de agua/petroleo” o bien el agua decantada en el fondo del mismo. Y justamente al tener mayor capacidad, mayor sera el tiempo que demore en contactar el agua a altas temperaturas para producir vapor y generar los slopover o bien el boilover.

Por tales motivos en estos siniestros la prioridad nº “0” es organizar los medios de extincion y la prioridad nº1 los medios de proteccion y enfriamiento o ambos en operaciones simultaneas.

Se debe extinguir correctamente para evitar que la onda de calor tenga contacto con el agua, no obstante se han registrado casos de tanques completamente extinguidos, en momentos que los bomberos estaban levantando el material se produjo el Boilover, que ocurrio?. El hecho en si es que el fuego fue extinguido en la superficie del tanque, pero la onda de calor continuo su viaje, en el exterior el aspecto era de un incendio extinguido, en el interior la onda de calor tomo contacto a altas temperaturas con el agua produciendo el Boilover, ocasionando serias quemaduras algunos bomberos y provocando el abandono y evacuacion de la zona rapidamente, este es otro factor a tener en cuenta para no descuidarse.

Observacion de las señales externas en la onda de calor.
La destruccion y decoloracion de las virolas de chapa de las paredes nos orientan a que distancia se puede encontrar viajando la onda de calor.





Tambien para comprobar la temperatura que se va transmitiendo a la chapa envolvente del tanque, y dependiendo de sus dimensiones y la magnitud del incendio, consta en posicionar monitores que proyecten chorros directos de agua a la chapa y comprobar su grado de evaporacion, ese indicio podra servir para comprobar a que altura se encuentra la onda de calor y que distancia la separa del fondo del tanque; esta maniobra no es aconsejable si no se cuenta con equipos monitores que por su perfomance puedan proyectar chorros de agua a grandes distancias, “nunca reemplazar la falta de aplicacion en distancia por el acercamiento de los bomberos”.

Una opcion actual es el uso de camaras de deteccion termal, estos sistemas modernos, que se estan incrementando en su uso para las operaciones bomberiles.

Estos equipos brindan una lectura acertada de la ubicacion de las distintas capas calientes sobre la pared del tanque, mediante una imagen termal.

En incendios de tanque de almacenaje de petroleo debemos tener en cuenta algunos aspectos importantes:

1) Si en la zona al momento del incendio habia trabajadores -
A los efectos de organizar la busqueda y el rescate.

2) Estado o situacion operativa del tanque -
En que condiciones operativas se encuentra y que cantidad de crudo contiene, como se menciona anteriormente el nivel del liquido se identificara facilmente ya que la superficie en llamas quemara y comenzara a castigar las paredes con lo que esto brindara una notable diferencia.

3) Informacion, esquemas, planos del lugar, de instalaciones -
Toda esta informacion es parte del componente principal de los Planes de Accion y Los planes de Intervencion Interna, en base a esta informacion se organizara la respuesta a la emergencia.

4) Sistema de aprovisionamiento de agua -
Instalaciones fijas para tomas de autobombas, sistemas de proteccion y enfriamiento para instalaciones en riesgo, caudales y presiones de la red, capacidad de almacenaje y reserva. Esta informacion es vital principalmente en plantas que por su ubicacion no cuentan con fuentes de abastecimiento en grandes cantidades y dependen solamente de la capacidad de almacenaje que en algunos casos puede ser de 3000 a 6000 metros cubicos.

5) Equipamento y suministros a disposicion -
Cantidad y tipo de agentes espumigenos, lineas de mangueras y conductos, monitores de gran caudal, boquillas y pitones sean para tareas aplicacion de espuma o bien enfriamiento y proteccion a otras instalaciones con agua. Dentro del tiempo que se cuenta para armar el ataque a las instalaciones incendiadas es importante que las personas a cargo estimen correctamente los equipos y suministros a utilizar, ya que las maniobras que resulten en fracaso son duros golpes. En consecuencia un ataque infructuoso, sin resultados puede desembocar en serios riesgos para las personas e instalaciones. Una vez que se comienzen las tareas de extincion se deben mantener hasta lograr la extincion total del tanque, no se pueden suspender o detener pues todos los esfuerzos invertidos en la tarea irreversiblemente se perderan.

6) Planes de intervencion -
La planificacion de las maniobras, tacticas y estrategias es el eje vital para llevar a cabo las operaciones de lucha contra incendios, teniendo en cuenta la ayuda externa en las distintas especialidades, estos planes deben ser practicados y revisionados para que se mantengan actualizados y acorde a las reales necesidades.

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