G7 – MSST416 - UNIDAD 5 INTEGRAR A UNA SIMULACIÓN PARA UN CONTENEDOR HORIZONTAL DE PROPANO, CON CAPACIDAD PARA 125,000 LITROS, INTEGRAR LAS UNIDADES 1 A 5 , ASÍ COMO LA GUÍA PARA PRESENTAR EL ESTUDIO DE RIESGO AMBIENTAL
INTRODUCCIÓN.
De acuerdo a lo solicitado, se realiza una simulación de una fuga en un tanque de 125000 litros de propano en una planta de llenado y envasado de gas doméstico para identificar los riesgos por afectación de derrames, explosiones o incendios utilizando el software ALOHA.
DESARROLLO
Análisis de consecuencias en escenarios de incendio o explosión.
Una pequeña fuga de gas, un sobrecalentamiento de un tanque o derrame pueden provocar un incendio o una explosión que a su vez tiene consecuencias directas sobre otros equipos. A continuación, se describen de forma cualitativa las consecuencias originadas tras el inicio de un incidente sobre los escenarios de incendios propuestos La determinación de los eventos:
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POSIBLE ESCENARIO DE INCENDIO |
CONSECUENCIAS |
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Formación |
Tipo de incendio |
Propagación del incendio |
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Nubes de vapor por liberación de líquidos gases inflamables |
Gas inflamable, llamas por vapores Liquido inflamable por derrames |
Deflagración Pool fire |
Propagación de llama a materiales combustibles Propagación de calor por radiación |
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Charcos de líquidos inflamables |
Derrame incendiado |
Pool fire |
Propagación de calor irradiado |
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Aumento de temperatura debido a condiciones inestables |
Líquido, derrame incendiado Gas-llamarada |
deflagración |
Propagación del calor a través de las llamas |
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Ruptura de recipientes debido a un punto frágil |
Explosión de vapores |
Detonación |
Propagación de calor y posterior ignición de combustibles |
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Fugas en bridas , juntas, sellos o enchufes |
Derrame incendiado, llamarada o charco de fuego |
deflagración |
Propagación del calor radiado y la llama |
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Fallos de soldadura, material o fundición |
Pool fire, jet fire o flash fire |
deflagración |
Propagación del calor radiado y la llama |
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Exceso de corrosión o erosión |
Derrame o liberación de gases, dependerá de la acumulación de presión la proyección del material libreado |
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Explosión interna |
Explosión de vapores confinados |
detonación |
Propagación de onda de choque y radiación de calor |
Tanque horizontal de almacenamiento de Gas Propano
Marco Legal.
Se detallan las principales normativas locales interna e internacionales aplicables:
- Ministerio del Ambiente Ecuador - Acuerdo Ministerial Nº 026.- Procedimientos para registro de generadores de desechos peligrosos, gestión de desechos peligrosos previo al licenciamiento ambiental, y para el transporte de materiales peligrosos.
- COA. - Código Orgánico del ambiente (registro oficial Suplemento 983 de 12 abril 2017)
- NTE INEN 2266.- Transporte, etiquetado, almacenamiento y manejo de materiales peligrosos. Requisitos
- NTE INEN 2288.- Productos químicos industriales peligrosos. Etiquetado de precaución. Requisitos
- NFPA 58.- Código de gas licuado de petróleo
- NFPA 59A.- Norma para la producción, almacenamiento y manejo del gas natural licuado (GNL)
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 001; "Concentraciones máximas permisibles de las substancias tóxicas en la descarga líquida"
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 002; "Control de polución de aire en las instalaciones industriales del sistema EP PETROECUADOR"
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 003; “Permisos de trabajo”
- NORMA EP PETROECUADOR SI-004; “Planes de emergencia”
- NORMA EP PETROECUADOR NORMA SI-005; “Investigación, registro, reporte y estadísticas de Incidentes y accidentes de trabajo”
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 006; "Distancia mínimas de seguridad que deben contemplarse en las instalaciones petroleras"
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 007; “Disposiciones de seguridad industrial para contratistas.”
- NORMA EP PETROECUADOR SI-008; "Señales de seguridad"
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-009; "Identificación de tanques y tuberías"
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 010; “Colores patrones para uso del sistema EP PETROECUADOR”
- NORMA EP PETROECUADOR SI-011; “Tamaño de letras y números”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-013;” Disposiciones de seguridad industrial para transporte, carga y descarga de combustibles en auto tanques.”
- NORMA EP PETROECUADOR SI-014; “Elementos de protección personal”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-015; “Organización y funcionamiento de los comités de seguridad e higiene del trabajo”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-016; “Procedimientos de seguridad industrial para efectuar limpieza de tanques”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-017; "Roscas y empaques para conexiones de mangueras contraincendios"
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-018; “Sistemas de agua contra incendios para instalaciones petroleras”
- NORMA EP PETROECUADOR -SHI-019; “Sistema de espuma contra incendios”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-020; “Sistemas especiales de protección contra incendios”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI – 021; “Clasificación eléctrica de áreas”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-022; “Sistemas automáticos de detección y alarma de incendios”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-023; "Sistemas de drenaje"
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-024; “Revestimiento contra incendio para estructuras metálicas”
- NORMA EP PETROECUADOR SI – 025; “Sistemas de parada de emergencia, bloqueo, despresurización y venteo de equipos”
- NORMA EP PETROECUADOR SI-026; “Prevención del ruido industrial “
- NORMA EP PETROECUADOR SI- 027; “Niveles de iluminación para la industria hidrocarburifera”
- NORMA EP PETROECUADOR SHI-028; “Adquisición y manejo de productos químicos en la industria petrolera”
- NORMA PETROECUADOR SHI-029; “Inspección y mantenimiento de Hidrantes.”
- NORMA PETROECUADOR SH -030; “Inspección y mantenimiento de bombas de control de incendios”
- NORMA PETROECUADOR SHI-031; “Inspección y mantenimiento de sistemas de espuma de control de incendios”
- NORMA PETROECUADOR SHI-032; “Inspección y mantenimiento de extintores portátiles de control de incendios”
Población actual
Se determina la población de la planta envasadora la cual realiza sus labores en el día a día durante el abastecimiento y almacenamiento de GLP
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Área |
Cantidad total |
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Producción |
oficina |
9 |
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Líneas de producción |
156 |
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Almacenes |
despacho |
15 |
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almacenamiento |
5 |
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administración |
RR.HH. |
13 |
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compras |
8 |
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marketing |
6 |
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sistemas |
8 |
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seguridad |
4 |
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Seguridad física |
15 |
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gerencia |
2 |
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total |
241 |
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Selección del almacenamiento estacionario para gas propano
El recipiente seleccionado está compuesto de un cuerpo cilíndrico y casquetes semiesféricos cuyas dimensiones básicas son diámetro 4 m., longitud 10 m., volumen actual 125.000 litros, está provisto de un paso de hombre, válvulas de alivio de presión determinadas en función del área de tanque estacionario, instrumentación compuesta por un medidor de nivel tipo magnético, manómetro, termómetro, purgas de nivel 90% y 85%.
Condiciones adecuadas para almacenamiento
- Es preferible que el tanque no presente un color oscuro, porque de esta forma se acumula el calor. Es recomendable el empleo de colores como el plateado o el blanco.
- A temperaturas superiores a las del medio ambiente, aumenta la presión del gas en el interior del tanque. Por tal razón, no debe exponerse a altas temperaturas o al fuego.
- Evite las fugas de gas en el lugar de trabajo. Se sugiere incorporar un programa de mantenimiento en el que se establezcan controles periódicos que incluyan la revisión del tanque para prevenir posibles fugas.
- Conecte eléctricamente a tierra el tanque y las tuberías de conducción para evitar que la generación de energía electrostática provoque un incendio.
- No permitir fuentes de ignición como cigarrillos encendidos, llamas abiertas o calor intenso en la zona de almacenamiento ni en sus entradas o salidas. En los depósitos de tanques es peligroso fumar o emplear llamas abiertas. Se deben colocar avisos visibles prohibiendo tales prácticas. Además, señalice con avisos adecuados como: “GAS INFLAMABLE”.
- Los tanques de gran capacidad deben contar con una instalación separada y segura que impida la manipulación de registros y válvulas de personal inexperto.
- Los equipos mecánicos y eléctricos tales como bombas, sistemas de ventilación y de iluminación deben ser no formadores de chispas y a prueba de explosión.
- Los depósitos deben estar instalados a nivel del suelo.
- Se debe mantener seca la superficie del área de almacenamiento para proteger los tanques contra la corrosión.
- Debe disponerse de por lo menos un extintor por cada 200 metros cuadrados o fracción del local Los extintores deben ser de tipo de fuego B, y el agente de extinción debe ser polvo químico seco, dióxido de carbono, espuma de alcohol, espuma de polímero.
- Deben disponerse suficiente número de tomas de agua con sus correspondientes mangueras. El agua se usa en forma de rocío para enfriar los contenedores expuestos al fuego en caso de incendio, pero no para intentar extinguir el fuego, puesto que ésta es inefectiva al no ser capaz de enfriar el material por debajo de su punto de inflamación.
- Se recomienda la instalación de sistemas de alarma para detección de conatos de incendio, activadas manual o automáticamente.
Señalización del Propano
Se deben señalizar de modo que se identifique claramente a qué combustible corresponde:
Se recomienda indicar en lugar visible el nombre gas propano y colocar la señal adecuada (rombo de 25 cm de lado como mínimo).
Adicionalmente se puede colocar debajo de cada rombo, un rectángulo de fondo naranja con el número de identificación de las Naciones Unidas (UN) para compuestos y materiales (esto no es obligatorio en almacenamiento, solo en transporte).
Es muy importante aclarar que las señales que se coloquen, deben estar elaboradas de un material y pintura especiales a fin de que sean resistentes al fuego durante al menos una hora o a la corrosión ya que en caso de emergencia estas deben mantenerse intactas por un tiempo tal que permita la identificación durante el mayor tiempo posible.
Pictograma:
Gas inflamable fondo rojo
UN 1075 fondo naranja
Recomendaciones Generales
- La manipulación de tanques de almacenamiento de propano requiere experiencia y responsabilidad de quienes los utilizan.
- No se deberá transferir el gas de un tanque a otro a menos que esta operación sea efectuada con el control necesario
- Verifique diariamente el buen estado de las válvulas, conexiones y del tanque en general.
- Nunca someta el tanque de almacenamiento a abusos mecánicos (golpe, esfuerzo), ni a temperaturas extremas que excedan de 52°C.
- Nunca acerque electro imanes al tanque.
- No manipule válvulas con las manos impregnadas de grasa.
- Usar el EPP adecuado para cada maniobra
Seguridad en la carga del tanque fijo de almacenamiento de propano
Antes de comenzar cualquier operación de carga o descarga de tanques se debe asegurar que los equipos utilizados (mangueras, válvulas, dispensadores, tanques y otros accesorios) cumplen con lo establecido en las normas NTC 3853, NFPA 58 y NFPA 59. Se sugiere diligenciar el respectivo formato de permiso de trabajo seguro y si fuera necesario, control de energías peligrosas como por ejemplo el fluido eléctrico.
Se recomienda establecer un plan de mantenimiento de estos equipos tal y como se indica a continuación:
1. Para los sistemas contraincendios y los extintores en el área de descarga, por lo menos una vez al mes.
2. Para el sistema de mangueras, válvulas de alivio y accesorios, por lo menos una vez al año.
3. Para las válvulas de seguridad e instrumentos de medición de nivel (manómetros, termómetros), por lo menos una vez cada dos años.
4. Para integridad misma del tanque de almacenamiento, por lo menos una vez cada diez años.
Se determinan las Zonas de Alto Riesgo y Amortiguamiento a través de la aplicación del modelo ALOHA de simulación de los eventos máximos catastróficos y/o probables de riesgo, , considerando las características de la sustancia o material altamente riesgoso presentado, las condiciones de operación (temperatura, presión, cantidad o volúmenes a manejar, gastos, entre otros), así como, la memoria de cálculo (resultado de las corridas del modelo utilizado), justificación técnica de los datos alimentados a los mismos, tales como: climatológicos, presiones y temperaturas de operación, tiempos. de fuga, tasas de descarga, cantidad de material fugado, entre otros. Detallados a continuación.
Ubicación.
Planta de envasado el chorrillo Km 22 ½ vía a Daule, Guayaquil, Ecuador
Coordenadas -2.03736, -80.0078,
Actividad: envasado de Gas propano, butano para uso doméstico general
Producto: PROPANO
El propano es un gas licuado del petróleo (GLP) que se obtiene de yacimientos de petróleo y de gas natural. Este gas tiene muchas similitudes con el gas butano ya que tienen características, orígenes y usos muy parecidos:
El gas propano que se vende comercialmente es una mezcla de hidrocarburos y no es propano puro como se podría pensar. Este gas se comercializa como una mezcla de un 80% de hidrocarburos C3 y un máximo del 20% de hidrocarburos C4 y otros de mayor peso molecular. La composición de este gas vendido de forma comercial puede variar de unas zonas geográficas a otras.
Punto de inflamación: -104°C
Temperatura de auto ignición: 450 °C.
Límites de explosividad: Inferior 2.1%. Superior 9.5 %. Forma mezclas explosivas con el aire entre estas concentraciones.
Límite de exposición ocupacional: Asfixiante simple.
Umbral de olor: Propiedad de advertencia buena cuando contiene mercaptano odorante.
Los anteriores efectos son temporales y cesan con la administración de oxígeno o simplemente respirando bastante aire fresco.
• Las interacciones entre los escenarios resultantes del riesgo ambiental con el ecosistema involucrado y con las áreas que fueron descritas y delimitadas para la obtención del diagnóstico ambiental (SAR, SA, AI o AP), con el objetivo de realizar el análisis de la evaluación de consecuencias para la obtención de lo siguiente:
Análisis de riesgos
Una de las partes más importantes al realizar un análisis de riesgos es la buena elección de la metodología así también como el sistema o el área que se quiere analizar. Se ha elegido la Planta de envasado de GLP el Chorrillo, ya que es una Planta relativamente nueva, viene operando desde septiembre del 2013 a cargo de la Gerencia de Transporte y Almacenamiento, se lo diseño en su totalidad en base a criterios propios del área de Mantenimiento de Terminales y esta es un punto estratégico para la provincia de Guayas para la distribución de Gas de uso doméstico e industrial.
La metodología a utilizar para evaluar los riesgos de operación en el sistema será HAZOP, ya que de esta manera podemos proponer cambios en las condiciones previstas de trabajo para determinar si pueden producir efectos inseguros de acuerdo al nuevo diseño implantado.
La Planta de Envasado de GLP, ubicada en la ciudad de Guayaquil, en la vía a Daule, Km 22 1/2, opera desde el mes de septiembre del año 2013, se dedica al almacenamiento y comercialización de cilindros de 15 y 45 Kg de capacidad. En la Planta se realiza el envasado de cilindros de Gas Licuado de Petróleo GLP, que es entregado por refinería a través de tubería de 6 pulgadas de diámetro, la capacidad de producción de envasado en cilindros de la Planta, es de 4.5 TM /hora, (300 cilindros / hora).
Desarrollo de la simulación con ALOHA
Terminal de envasado de GLP el chorrillo Km, 22,5 vía a Daule Guayaquil - Ecuador
Dato del producto simulado (propano)
Simulación de área de afectación por nivel de toxicidad
Área de afectación por flamabilidad del propano
Área de afectación por sobrepresión de Propano librado al exterior
La simulación mediante el programa ALOHA permite determinar los niveles de afectación en caso de riesgo por inflamabilidad o incendio, riesgo de toxicidad al ambiente, la expansión en caso de explosión y la rata de descarga del charco e intervalos medible de 60 minutos, mientras dure la primera respuesta a emergencia por contención.
CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIÓN.
Los riesgos comúnmente asociados al GLP son el fuego y la explosión por cuanto los escapes o fugas de GLP incontrolados pueden llevar resultados graves, por ello un Programa de Seguridad en plantas y terminales de transporte y almacenamiento de GLP, es necesario para prevenir riesgos.
Los GLP´s, en estado gaseoso pesan el doble que el aire, si se produjera una fuga, se expandirá tendiendo a depositarse en las partes bajas de la planta para ello los equipos de alarma de incendios, son necesarios en caso de incendio que permita alertar al personal.
Se recomiendan los siguientes aspectos.
La Planta deberá estar provisto de dispositivos de seguridad adecuados y de control de supervisión y operado por personal técnico capacitado.
Debe haber un programa adecuado de mantenimiento y pruebas efectuadas por personal técnico competente.
La Planta debe tener advertencias u otras indicaciones identificables y rutas accesibles para evacuaciones.
Los registros de mantenimiento y pruebas deben mantenerse Se deben tomar precauciones para evitar incendios y explosiones incluyendo la protección adecuada de los recipientes de almacenamiento.
Hacer cumplir a cabalidad las normas de seguridad industrial y protección ambiental a todo el personal que esté relacionado con las labores de un Terminal de un Gas Licuado de Petróleo (GLP).
Realizar un adecuado mantenimiento de todos los equipos de un Terminal de Gas Licuado de Petróleo (GLP), para garantizar su operatividad y responsabilidad social.
Se recomienda, además:
Realizar Ensayos térmicos y funcional Emplear revisiones de diseño Efectuar investigaciones de pérdida en los componentes del GLP.
Evaluaciones de terceros, la investigación y el desarrollo.
Evaluaciones de seguridad de los procesos/riesgo.
Bibliografía.
- SEMARNAT. (2016). Guía para la presentación del estudio de riesgo modalidad Análisis de Riesgo. 02 de Octubre de 2021, de SEMARNAT Sitio web: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/120998/Guia_Estudio_de_Riesgo__Analisis_de_Riesgo_.pdf
- Departamento de Transporte de los Estados Unidos (U.S. Department of Transportation). (2020). Guía de Respuesta en Caso de Emergencia. 03 de Octubre de 2021, de Departamento de Transporte de los Estados Unidos (U.S. Department of Transportation) Sitio web: https://www.phmsa.dot.gov/sites/phmsa.dot.gov/files/2020-07/GRE2020-WEB.pdf
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