TIPOS DE EXPLOSIONES

1. ASIGNATURA:
ANALISIS DE RIESGO
BLEVE-BOLA DE FUEGO
ASESOR EVALUADOR
ING. WILLIAM RUBER
VELAZQUEZ

2. BLEVE es el acrónimo inglés de "boiling liquid expanding
vapour explosion" (explosión de vapores que se expanden
al hervir el líquido). Este tipo de explosión ocurre en
tanques que almacenan gases licuados a presión y
sobrecalentados, en los que por ruptura o fuga del tanque,
el líquido del interior entra en ebullición y se incorpora
masivamente al vapor en expansión.

3. Desarrollo:
La causa más frecuente de este tipo de explosiones es debida
a un incendio externo que envuelve al tanque presurizado, lo
debilita mecánicamente, eleva la temperatura del líquido
contenido y aumenta la presión dentro del tanque. Llega un
punto en que la presión alcanza valores que el recipiente no
puede soportar, produciendo una fisura o ruptura del mismo.
Esto ocasiona un súbito descenso de la presión, comienza el
proceso de nucleación espontánea y todo el líquido contenido
cambia su estado a gaseoso en forma virtualmente
instantánea, aumentando su volumen cientos o miles de
veces.

4. Si el vapor liberado corresponde a un producto inflamable, se
genera una bola de fuego también en expansión. Si el producto
no es inflamable igual ocurre la explosión tipo BLEVE; la onda
expansiva de sobrepresión ocurre cuando el líquido se
convierte en gas, su volumen cambia dramáticamente (leyes
de Gay-Lussac y de Boyle) lo que causa esta onda de
sobrepresión. La combustión del contenido ocurrirá siempre
que el producto contenido sea combustible e inflamable, pero
esta es una segunda explosión que es otro fenómeno conocido
como "Explosión de Vapores No Confinados" o en inglés
"Unconfined Vapour Cloud Explosion" (UVCE) y es
consecuencia del BLEVE y no parte de él.

5. Consecuencias físicas
En una BLEVE se manifiestan las siguientes
consecuencias físicas:
 Sobrepresión por la onda expansiva: la
magnitud de la onda de sobrepresión
depende de la presión de
almacenamiento, del calor específico del
producto implicado y de la resistencia
mecánica del depósito.

6.  Proyección de fragmentos: la formación
de proyectiles suele limitarse a fragmentos metálicos del
tanque y a piezas cercanas a éste. Se trata de una
consecuencia difícilmente predecible, y los fragmentos
pueden proyectarse a varios cientos de metros, e incluso
a miles de metros.
 Radiación térmica de la bola de fuego: la radiación
infrarroja de la bola de fuego suele tener un alcance
mayor que el resto de efectos, y es la que causa más
daños. El alcance de la radiación depende del tipo y
cantidad de producto almacenado, y de
la temperatura y humedad relativa ambiental.

7. También puede producirse el denominado efecto
dominó cuando los efectos alcanzan otras instalaciones
o establecimientos con sustancias peligrosas,
pudiéndose generar en ellos nuevos accidentes
secundarios que propaguen y aumenten las
consecuencias iniciales.

8. En la industria de forma general, y en concreto en la industria
química, hay dos grandes preocupaciones: los accidentes
laborales y las enfermedades profesionales, siendo temas
de debate en la mayoría de las empresas.
Dentro de los accidentes laborales, los llamados accidentes
mayores son los más peligrosos y de mayor envergadura
dadas sus nefastas consecuencias tanto para las personas
como para el medio ambiente.

9. En este trabajo se presentan los aspectos más
relevantes del fenómeno conocido como BLEVE y de las
enfermedades que los trabajadores adquieren como
consecuencia del trabajo que desempeñan en el amplio
campo de la industria química. Entre estos aspectos se
encuentran la naturaleza, origen, causas, consecuencias
y formas de evitar los BLEVE (fugas con explosión),
concepto de enfermedad profesional, tipos y exámenes
para su detección.

10. FUGAS
En la industria química se llama fuga al escape
de sustancias generalmente en estado líquido o
gaseoso. Las fugas suelen ser debidas a la
rotura de válvulas, a la corrosión de los
recipientes que contienen las sustancias, a
daños en la maquinaria y a fallos humanos e
informáticos entre otros factores.

11. Pueden distinguirse dos tipos principales: las
fugas con y sin explosión. Estas últimas son de
menor grado de peligrosidad en cuanto a que no
causan daños materiales graves. Llevan
asociados daños al medioambiente y la
intoxicación de los trabajadores como
consecuencias más serias. Las fugas con
explosión se denominan accidentes mayores y
además de las anteriores consecuencias,
conllevan los problemas y daños causados por
la explosión que tiene lugar.
Cabe destacar que actualmente la mayoría de las
empresas y plantas químicas cuentan con sistemas de
seguridad basados en detectar posibles escapes, sobre
todo de sustancias gaseosas.

12. FUGAS CON EXPLOSIÓN: BLEVE
BLEVE es el acrónimo
de Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion, que
en castellano corresponde a una explosión de los
vapores en expansión de un líquido en ebullición.
Puede decirse que un BLEVE es la consecuencia
más grave posible de la ruptura o del deterioro de
los contenedores de gases licuados bajo presión
(LPG), donde la temperatura es muy superior a su
temperatura de ebullición a la presión atmosférica.

13. Los BLEVE se dan generalmente cuando los
contenedores sellados de LPG se deterioran al ser
expuestos a una fuente de ignición. Se genera
entonces vapor en el interior y la presión interna
aumenta rápidamente. Al mismo tiempo al
temperatura de la pared del contenedor aumenta por
lo que se debilita y finalmente se rompe (aunque la
válvula de seguridad esté en funcionamiento). Esto
produce el escape del gas licuado, cuya expansión y
vaporización se producen en cuestión de segundos,
resultando una catástrofe al extenderse el vapor hacia
el fuego y explotar.

14. Las dos características esenciales de este
fenómeno son la explosión y su onda de
choque asociada, que puede ir
acompañada de la emisión de fragmentos.
Los BLEVE no siempre están relacionados
con sustancias inflamables. Los LPG más
comunes, causantes de estas explosiones,
son el amoniaco, el butano, el propano y el
cloro. Los LPG se envasan en tanques de
400, 4000 y 40000 litros de capacidad. Los
de 400 y 4000 suelen encontrarse en las
plantas de trabajo y los de 40000 se utilizan
para el transporte de estas sustancias.

15. Origen y causas
Los BLEVE dependen de varios factores:
 la sustancia que contenga y sus propiedades.-
densidad, peso molecular, capacidad calorífica de líquido y
vapor, presión de vapor
 la presión del interior del tanque.- normalmente se
produce debido a un aumento en la temperatura.

16. • la cantidad de sustancia que éste contenga.- la
cantidad de líquido disminuye aumentando la
proporción de gas al producirse el aumento de la
temperatura en el interior.
 superficie de exposición del tanque.- el líquido del
interior puede absorber parte del calor, por tanto, al
disminuir el volumen de líquido mayor es la superficie
expuesta al calor (el tamaño del tanque también influye).

17. • las propiedades del contenedor:
 geometría del tanque y grosor de la pared
 propiedades del material de que esté hecho el
contenedor (densidad, capacidad calorífica, fatiga,
resistencia a la corrosión)
 características de la válvula
 condiciones externas:
 características de la causa originaria del BLEVE
 tiempo
 temperatura

18. Entre los agentes que pueden causar una de estas
explosiones, destacan:
rotura de tuberías
causas referentes al tanque (fatiga del contenedor, corrosión)
accidentes (en carretera, ferroviarios o marítimos)
error humano
equipamientos defectuosos
incendio exterior
 otras causas (impacto de proyectiles y causas
desconocidas)

19. Porcentaje de causas de los BLEVE.
Los accidentes de transporte relacionados con sustancias peligrosas
suponen una importante amenaza debido a la explosión y a la
contaminación que llevan asociados. Los BLEVE se producen más
comúnmente en los accidentes de transporte, y dentro de estos, en
los ferroviarios.
BLEVE causado en un
accidente ferroviario

20. Desarrollo y consecuencias
Si debido, por ejemplo, a un incendio se produce un
BLEVE, tiene lugar un rápido calentamiento del
tanque que contiene el gas licuado. Éste absorbe
energía del tanque y se calienta rápidamente, lo que
origina un aumento de volumen en la fase gaseosa y,
por tanto, un aumento de la presión en el interior.
Cuando esta presión sobrepasa un cierto límite
(característico del material constituyente del
contenedor, del espesor de las paredes y de la
temperatura), el tanque se rompe. El líquido que
escapa hierve inmediatamente y se expande.

21. La explosión resultante fragmenta el tanque en trozos y los lanza a
distancias enormes (pueden ser incluso de kilómetros)
dependiendo de la violencia de la explosión. Si la sustancia es
inflamable, se incendia y forma la llamada bola de fuego. Se
forma porque las llamas de la explosión envuelven la nube
gaseosa procedente del escape y la combustión continúa en el
interior de la nube en llamas.

22. La explosión representa una conversión violenta de la energía interna
en energía cinética.
Se pueden distinguir dos tipos de BLEVE: los “fríos” y los “calientes”,
dependiendo de si la temperatura media es inferior o superior a la
temperatura límite de sobrecalentamiento, respectivamente. (La
temperatura límite de sobrecalentamiento es la temperatura a la que el
líquido no puede permanecer en estado de sobrecalentamiento a la
presión atmosférica).

23. La transición entre BLEVE “frío” y “caliente” es un proceso continuo.
La figura 1 corresponde a un BLEVE “frío”.
La bola de fuego de los BLEVE de sustancias inflamables queda al
nivel del suelo en el primer tipo y se eleva en el segundo, tomando la
forma característica de un hongo. La figura 2Muestra un ejemplo de
BLEVE “caliente” con esta forma.
Fig. 1 Fig. 2

24. El radio de la bola de fuego depende del volumen del tanque
que contiene la sustancia inflamable. Una relación
aproximada se encuentra en la tabla.
Tabla 1. Radio de la bola de fuego en función de la
capacidad del tanque
Capacidad del
tanque (litros)
Radio de la bola de
fuego (metros)
400 18
4000 38
40000 81

25. Además de la bola de fuego, el BLEVE tiene otras consecuencias:
La radiación térmica engloba la inflamación de la bola de fuego, el
desarrollo de la misma hasta su diámetro máximo, la ascensión de la
esfera y su extinción. En la tabla 2 se recogen las distancias mimas de
seguridad según la capacidad del tanque.
Tabla 2. Distancia de seguridad en el caso de radiación térmica,
en función de la capacidad del tanque
Capacidad del tanque (litros) Distancia de seguridad (metros)
400 90
4000 150
40000 320

26. Onda de choque (detonación)
La proyección de sólidos fragmentados es la
consecuencia más peligrosa de los BLEVE porque es
imprevisible tanto en dimensiones como en
comportamiento. La tabla 3 muestra el radio de la zona de
evacuación para proteger de las proyecciones.
Tabla 3. Radio de evacuación en función de la capacidad del tanque
Capacidad del tanque (litros) Radio de evacuación (metros)
400 400
4000 800
40000 1800

27. Está fotografiada la instalación de una planta industrial
después de un BLEVE.
Daños causados por el impacto de un fragmento de tanque

28. Modo de intervención
No se debe intervenir inmediatamente, por el contrario deben
guardarse las distancias de seguridad. Hay dos situaciones
posibles:
Si el tanque ha estado expuesto a elevadas temperaturas o a
fuego, es peligroso aproximarse puesto que la ruptura del
tanque se produce en un período de tiempo comprendido
entre cinco y quince minutos. En este caso, se debe proceder
a la evacuación de toda la zona que quede dentro del radio
de peligrosidad puesto que si el escape no cesa un BLEVE
podría desencadenar otro.

29. Si es seguro que el contenedor no ha estado en las
condiciones anteriores, debe procederse al enfriamiento del
mismo con agua utilizando una manguera, a menos que se
observe vapor en la superficie del tanque, en cuyo caso,
debería evacuarse la zona.
Hay que tener en cuenta que estos fenómenos no sólo se
dan en los incendios. En los accidentes de transporte, el sol
puede ser el causante de estas explosiones.

30. Prevención y sistemas de seguridad
Para prevenir los BLEVE, las empresas deben informar a los
emplea-dos sobre todo lo referente a estas explosiones,
prestar servicio de mantenimiento de las instalaciones,
simplificar al máximo las medidas de urgencia (puertas
antipánico), coordinación entre los servicios de seguridad
externos e internos y organizar charlas sobre seguridad. La
instalación estratégica de los sistemas de seguridad tales
como los detectores de gas y las mangueras contra incendio
es muy importante.
Los dispositivos de seguridad más eficaces son las válvulas
de seguridad, los aislantes térmicos y los sistemas de
dispersión de agua.

31. Ejemplos de BLEVE
Explosión de un tanque de dióxido de carbono líquido en
Repcelak (Hungría), el 2 de enero de 1969. Ocurrió durante el
proceso de relleno de uno de los tanques de la central de
producción de CO2. Murieron 9 personas y 15 resultaron
heridas.
BLEVE en una instalación de abastecimiento de LPG en
una refinería en Feyzin (Francia), el 4 de enero de 1966.
Sucedió al abrir las válvulas de uno de los tanques: no se pudo
controlar la salida del gas debido a la presión. El balance fue
de 18 muertos y 84 heridos.
BLEVE de un camión de propileno en los alrededores de
un camping en Los Alfaques (España), el 11 de julio de
1978. Fue debido a la rotura de la cisterna por deterioro de la