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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) …
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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) …
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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) …
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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) …
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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.
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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.
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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”
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
LA EXPLOSIÓN
DEFLAGRACIÓN:
DETONACIÓN:
Composición química
Condiciones de la iniciación
Geometría de la carga
Composición química
Condiciones de la iniciación
Geometría de la carga
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
LA EXPLOSIÓN
Aumento brusco de presión
Decrecimiento suave
Depresión o cola de succión
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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.
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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?
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
Industria química
• Químicas
• Farmacéuticas
Elaboración de metales
• Conformación
• Esmerilado
• Pulido
Industrias energéticas
• Gas
• Electricidad
• Petroquímicas
• Refinerías
¿DÓNDE se pueden producir las EXPLOSIONES?
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de explosión
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
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.
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de atmósfera explosiva
ATMÓSFERA EXPLOSIVA
COMBUSTIBLE ENERGÍA DE ACTIVACIÓN
COMBURENTE
Reacción en cadena
EXPLOSIÓN
ATEX
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de atmósfera explosiva
ATMÓSFERA EXPLOSIVA
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
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de atmósfera explosiva
Centro Nacional de Nuevas TecnologíasConcepto de atmósfera explosiva
ATMÓSFERA EXPLOSIVA
EMISIÓN
INCENDIO
EXPLOSIÓN
EMISIÓN
INCENDIO
EXPLOSIÓN
EXPLOSIÓN
EXPLOSIÓN EMISIÓN
INCENDIO
EXPLOSIÓN
INCENDIO
EXPLOSIÓN