Escapes de gases densos a la atmósfera
Marcos Orte
Cátedra de Fluidodinámica Ambiental 2006
Licenciatura en Tecnología Ambiental, Departamento de Física y Medio Ambiente, Facultad de Ciencias Exactas, UNICEN
Escapes de gases densos a la atmósfera
Introducción
El progreso tecnológico y el desarrollo urbano han alcanzado una etapa en la que muchas industrias están localizadas cerca de centros poblados. Frecuentemente esas industrias usan químicos en gran medida dando lugar al aumento en el trasporte, almacenamiento y procesamiento de grandes volúmenes de materiales peligrosos. Un aspecto de creciente preocupación es el riesgo que surge de una eventual ruptura de un contenedor que confina a un gas inflamable y/o tóxico, y que si se derrama al nivel del suelo puede llegar a cubrir áreas extensas resultando muy peligroso para la sociedad. El conocimiento de cómo estos gases se derraman es importante tanto para los aspectos de seguridad que deben contemplarse en el diseño de la planta industrial, como para el control sobre la construcción de edificios y el desarrollo de arboledas en sus vecindades, y la elaboración de los planes de contingencia relacionados con la evacuación y la seguridad de la gente en peligro.
Gobiernos, instituciones no gubernamentales e industrias han promovido o exigido la investigación del daño potencial y del impacto ambiental de la eventual liberación de nubes de gases densos. Además, las empresas necesitan mostrar una adecuada previsión de los posibles problemas a las instituciones y al público a través de de estudios de impacto ambiental realizados, de ser posible, por instituciones independientes. Como resultado, modelos de variada complejidad, exactitud y validez han sido formulados para predecir la dispersión de estos gases, generalmente basados en programas de simulación numérica. Estos modelos contienen hipótesis simplificadoras y utilizan parámetros empíricos estimados a partir de consideraciones físicas, determinados por experimentos específicos, o por analogía con otros problemas. A menudo existe considerable incertidumbre acerca de la exactitud o validez de las hipótesis y los valores estos parámetros en condiciones reales, y por ende del resultado final en situaciones críticas.
La naturaleza del problema
El tipo de accidente considerado aquí se refiere al escape de un volumen considerable de material peligroso a la atmósfera desde su contenedor de almacenamiento. El rango de los materiales va desde gases combustibles tales como el gas LPG (gas propileno licuado) a químicos básicos como clorhidrato y amoníaco, e intermedios en procesos químicos como ciclohexanos. El contenedor puede ser un recipiente, un tanque de almacenamiento, una cañería, un camión cisterna, un vagón de ferrocarril, entre otros. La escala de operaciones es muy extensa, con un potencial para la ocurrencia de accidentes catastróficos aun cuando se tomen medidas de prevención.
Los problemas asociados en referencia a que se trate del escape accidental de un gas denso con respecto al de aquellos asociados con la dispersión de contaminantes convencionales radica en las siguientes cuestiones:
· A diferencia de las emisiones convencionales desde chimeneas, los modos de derrame en el escape de un gas denso son muy diversos desde el punto de vista de la geometría y la especificación de la fuente.
· El volumen de gas derramado puede ser muy grande, ya que el material liberado puede estar almacenado en fase líquida, el cual, en contacto con la atmósfera, adquiere un volumen mucho mayor al evaporarse.
· La evolución de la nube a baja altura es sensible a los efectos de obstrucciones naturales y causadas por el hombre, y a la topografía del lugar, lo cual puede ayudar (o desfavorecer) a que la contaminación en zonas urbanizadas sea más efectiva y afecte en mayor medida a la población.
· Los derrames graves se verifican en tiempos cortos, por lo que las medidas de prevención pueden resultar inútiles frente a los rápidos impactos que pueden ocasionar estos tipos de emanaciones.
· La formación de la nube gaseosa típicamente involucra cambios de fase.
· Puede haber transferencia de calor y/o masa desde la superficie subyacente.
Estas complicaciones indican que la tarea de predecir las consecuencias de un accidente considerable no es simple, e involucra áreas de la ingeniería, la física y la química que han tenido desarrollos separados.
Comportamiento de la nube de gas denso
Líquidos inflamables o tóxicos son producidos y distribuidos en grandes cantidades desde y hacia industrias químicas. Cuando una cierta masa de un gas más denso que el aire se libera cerca del piso producto de un derrame intencional o accidental o cuando se liberan líquidos fríos o pesados que se vaporizan rápidamente desde sus contenedores, se genera una corriente de gravedad, debido a la diferencia existente entre la densidad de la nube y la del aire que conforma el ambiente. Se desarrollará una corriente de gravedad conformada por una zona frontal y una cola que aumentará de tamaño a medida que esta avance. En la parte delantera (cabeza) existe una zona típica de las corrientes de gravedad donde el mezclado intenso y las inestabilidades presentes en la interfase juegan un papel importante en el control del fluido menos profundo que la sigue.
Un escenario típico en estos casos es el derrame de un gas licuado (por ejemplo de GNC): después del escape del gas licuado, se transfiere calor a la capa líquida desde la superficie subyacente (el suelo o el agua) y el líquido entra en hervor a una velocidad casi constante. El vapor liberado tiene una temperatura muy baja (de -160ºC para el GNC por ejemplo) y cuando se libera se vaporiza (generalmente tienen una temperatura de evaporación muy inferior a la del ambiente) hasta una cierta altura antes de comenzar a derramarse apreciablemente bajo la fuerza gravitatoria. A medida que el vapor frío entra en contacto con la superficie subyacente más cálida fuera del área del derrame, comienza una fuerte convección turbulenta que tiende a homogeneizar la capa de vapor verticalmente y favorecer el ingreso del aire ambiente por la parte superior. Mientras el viento sea suave, la incipiente corriente de gravedad desarrollará una región de intenso mezclado en la zona frontal y la concentración del vapor decrece gradualmente hacia la periferia de la nube de vapor en expansión.
Sin viento, el flujo es axisimétrico. En presencia de viento la simetría axial es destruida; al borde, en la dirección del viento del flujo de gravedad entrará más aire ambiente que por el lado contrario debido a la más grande diferencia de velocidad con respecto al flujo ambiente. Finalmente, después de que la corriente de gravedad agota su exceso de energía potencial a través del mezclado, calentamiento y propagación, la nube de vapor diluido se comportará como un agente contaminante pasivo en la dispersión atmosférica.
Gases densos en superficies rugosas
Existen muchas situaciones que involucran corrientes de gravedad desplazándose sobre superficies rugosas o con obstáculos con una consecuente pérdida de masa. Un ejemplo importante es el que concierne a los flujos producidos en accidentes industriales tales como la liberación de gases densos tóxicos o inflamables almacenados en contenedores rodeados por lechos de grava. Los aspectos prácticos más importantes son la determinación de la masa absorbida por el medio poroso y la máxima distancia recorrida por la corriente antes de detenerse. El conocimiento de esta longitud y la determinación de la etapa en la cual la dispersión del fluido en el medio ambiente circundante disminuye por debajo del valor umbral para entrar en ignición o para tener una concentración de toxicidad por encima de los límites permisibles, resulta sumamente útil para cálculos de seguridad concernientes a evitar un eventual incendio o disminuir el riesgo de contaminación.
Igualmente importante es el problema suscitado por la liberación accidental de un gas más denso que el aire y su interacción con la vegetación presente en las zonas aledañas a la planta industrial (bosques, campos sembrados, pastizales, etc.). El efecto neto en estos casos es una tasa de derrame menor y un limitado espesor de la nube, minimizando el alcance de la nube e imposibilitando su llegada a zonas pobladas donde puede tener efectos nocivos para la salud humana. Por otro lado, un problema que surge en estos casos es que cuando un gas denso se derrama sobre un terreno con abundante vegetación o con marcados desniveles, quedan cantidades no despreciables del gas atrapadas en los huecos y cavidades del terreno, pudiendo resultar peligroso para personas que circulen por la zona tiempo más tarde.
En el laboratorio se realizaron una serie de experimentos de pequeña escala en los que se derramaron nitrógeno frío en un canal de sección transversal rectangular para estudiar cualitativamente los procesos involucrados en el flujo sobre superficies rugosas. Se usaron configuraciones colocando listones de diferentes alturas y separados una determinada distancia entre ellos. Se observó en estos experimentos que el vórtice del frente era visto sobrepasar los obstáculos sin cambiar la velocidad de propagación. Pero para la parte inferior de la nube, la desaceleración era pronunciada y un área extensa sin nube se abría detrás del frente en movimiento. Un nuevo vórtice más débil aparecía formándose en el “nuevo borde delantero” detrás de la región abierta, pero la aparición de efectos térmicos hacía dificultosa más observaciones. No obstante, estos experimentos confirmaron que el efecto de los obstáculos en la superficie, análogo a la presencia de vegetación en gran escala, causa la separación de los vórtices generados en el frente.
Influencia de edificios y obstáculos
Es improbable que el derrame de materiales tóxicos o inflamables ocurra en ausencia de alguna estructura, construcciones adyacentes o edificios entre la fuente y los receptores. En consecuencia, las estructuras cercanas pueden ser usadas para mitigar los efectos del derrame. En general, la turbulencia mezclará y dispersará el material dispersado en una forma que depende de la configuración de la fuente y la geometría del obstáculo.
Los efectos principales ocasionados por la presencia de dichas estructuras son:
· desviar la nube que modifica también el flujo ambiente;
· aumentar el mezclado como resultado del incremento de vórtices y los mayores niveles de turbulencia;
· producir un retraso de la dispersión del material entrante a la estela cercana a la estructura.
Influencia de la topografía
Las variaciones de la elevación y de las características de la superficie influirán en el movimiento del gas denso generado por gravedad. Una topografía con colinas aisladas, o terrenos mas complejos, pueden aumentar la dilución y desviar la corriente de gravedad hacia regiones de terreno elevado donde los impactos negativos pueden resultar disminuidos.
Alternativamente, la nube puede ser orientada a valles o áreas bajas y entonces estar fuera del alcance del efecto diluyente del flujo ambiente durante un cierto tiempo.
La presencia de vegetación de baja altura puede también retener parte del gas durante la fase expansiva de la nube, deteniendo en parte el avance de la corriente de gravedad contaminante hacia zonas de riesgo, como se mencionaba anteriormente.
Efectos de la toxicidad
Los efectos de la toxicidad deben ser considerados debido a que, para gases altamente tóxicos, es más importante reducir la exposición a altas concentraciones que el incremento proporcional del tiempo de exposición al diluir el gas, ya que, una alta concentración durante un tiempo corto puede tener un efecto más severo que una baja concentración durante un tiempo más largo. En consecuencia, es necesario conocer la evolución de la distribución de la concentración, que depende del mezclado introducido por el flujo. Otros factores químicos y de cambio de fase también pueden influir significativamente en la forma de los perfiles de concentración.
Fuego y explosión
Es también de importancia conocer la inflamabilidad y el carácter explosivo de los gases densos, debido a que muchos escapes entran en ignición en, o cerca de, la fuente de modo que la conducta de la dispersión no es revelante. En este aspecto, también es necesario estimar la distancia requerida para alcanzar la dilución a una concentración segura de modo de definir el área potencial de riesgo. Debe analizarse entonces la posibilidad de que el gas encuentre una fuente de ignición dentro del área así definida, y si la ignición ocurre, deben estimarse las consecuencias del fuego o de la explosión resultante.
Modelos de dispersión
Diferentes tipos de modelos matemáticos han sido desarrollados para describir la dispersión de los gases densos. Ellos pueden ser separados en tres categorías que difieren en la forma de representar la distribución de las propiedades en el interior de la nube:
i) Tridimensionales: estos intentan resolver aproximaciones adecuadas de las ecuaciones en derivadas parciales para la conservación de la masa, el momentum y especies para determinar las velocidades medias y las concentraciones de masa. Retienen la distribución espacial de las propiedades en las tres direcciones de coordenadas. Estos modelos tienen la ventaja de poder simular una variedad de condiciones, ambientes y otros obstáculos presentes en el flujo. Son caros para correr e inciertos en el aspecto de cómo la turbulencia es modelada, lo que justifica un tratamiento más simple.
ii) Intermedios (o slab) – Promediados en profundidad: las ecuaciones para la determinación de la velocidad y concentración medias son simplificadas promediando verticalmente sobre la profundidad de la nube gaseosa. El mezclado turbulento es entonces incorporado en el modelo a través de la velocidad a la que la altura de la nube aumenta debido a este mezclado. La principal característica de estos modelos es cómo se tratan las velocidades de entrada turbulenta. Por ejemplo, se puede suponer que la entrada turbulenta puede ocurrir en el tope y por los extremos de la nube. Tiene un costo reducido de computación con respecto al tridimensional.
iii) Integrales (o box models): Aunque de limitada flexibilidad pero muy baratos computacionalmente hablando, estos son los más populares. Tienen un número muy pequeño de constantes ajustables cuyo efecto puede fácilmente ser interpretado físicamente. Asumen que todas la propiedades están distribuidas uniformemente en el volumen de la nube o en láminas transversales de la pluma. Simplifican el problema asumiendo que los perfiles de velocidad y concentración medias en la nube son conocidas. Los mas sencillos asumen que la nube tiene forma de un cilindro, donde la concentración del gas es uniforme. Estos modelos incorporan efectos específicos tales como que la nube se derrama horizontalmente bajo el efecto de su propia flotación negativa; hay dilución de la nube por mezclado con el flujo ambiente; y la nube es advectada por el flujo ambiente. Vale mencionar que este modelo es sólo apropiado cuando las fuerzas de flotación son importantes y que cuando la turbulencia atmosférica comienza a dominar el mecanismo de dispersión de la nube, es necesario hacer alguna concesión sobre la forma.
En todos estos modelos, la especificación de las velocidades de entrada es el principal problema a resolver.
Experimentos de campo a gran escala
Los experimentos de campo a gran escala son diseñados para proveer información para ser usada con los siguientes propósitos:
1. Verificar modelos predictivos.
2. Avanzar en la comprensión de los procesos físicos involucrados y testear las hipótesis del modelo.
3. Proveer información de las leyes de escala de modo que mejores usos puedan ser hechos del trabajo a pequeña escala en túneles de viento y canales de agua.
Algunos ejemplos de estos experimentos son los realizados en Porton Down, Thorney Island y Maplin Sands:
*Porton Down: en los experimentos de campo de Porton Down, se derramaron nubes de gas denso (visibles por el uso de humo coloreado) de 40m3 de volumen en una atmósfera tranquila. La densidad requerida se obtenía mezclando aire y Refrigerant 12 (diclorofluormetano) en proporciones adecuadas. El gas estaba contenido en el interior de una capa plástica con forma de cubo. El techo, apoyado en cuatro pilares de una aleación liviana, permanecía en posición luego del colapso de las paredes. Después de la liberación, de cada nube de gas se tomaron fotografías desde dos direcciones para dar una vista plana y otra en elevación, y se midió la evolución de la concentración del gas.
Dispositivo utilizado en los experimentos de campo de Porton Down
*Thorney Island: en estos experimentos se comenzaba liberando instantáneamente volúmenes de 2000 m3 de gas pesado desde un contenedor al ambiente. El gas consistía en una mezcla de nitrógeno, Refrigerant 12 y humo. En la mayoría de los experimentos la mezcla se ajustaba de modo que su densidad duplicara la del aire circundante. El contenedor de paredes de plástico tenía 14 m de diámetro y 13 m de alto y sus lados colapsaban rápidamente usando cuerdas elásticas.
Se realizaron experimentos en aire calmo y también con viento. Cuando se liberó durante un atardecer sin viento, la nube colapsó simétricamente hacia el suelo, y la vorticidad generada en el contorno de la nube se concentraba en el frente, formando un vórtice anular que se expandía radialmente.
Liberación de gas denso en los experimentos Thorney Island con aire calmo
Cuando se libera el gas en un día con viento, luego del colapso inicial, el movimiento es principalmente horizontal y el frente avanza con una típica cabeza de corriente de gravedad. La mayor parte del mezclado con el fluido ambiente ocurre en el frente de la corriente, y el perfil de densidad atrás de la cabeza consiste de una capa de densidad aproximadamente uniforme, yaciendo sobre otra capa con densidad uniforme. Sin embargo, en un ambiente ventoso las estructuras de los frentes viento-arriba y viento-abajo difieren bastante uno de otro.
Vistas esquemáticas de perfil y planas de una nube densa en diferentes tiempos después de la liberación en un viento que soplaba a 4.7 m/s
*Maplin Sands: se realizaron un total de 34 derrames de gas licuado sobre la superficie del mar. Los gases usados fueron gas de petróleo líquido refrigerado (LPG) y gas natural líquido (LNG). Una característica importante de estos experimentos es el enfriamiento muy grande del aire en el que el líquido se evapora debido al calor latente requerido para causar la evaporación. En las últimas etapas la diferencia principal entre la conducta de los derrames de LPG y LNG es que el primero permanece más denso que el aire, aún si es calentado hasta la temperatura ambiente.
Experimentos de gases densos en Maplin Sands en la superficie del mar
Algunos gases densos tóxicos utilizados en las industrias
Los gases densos que con mayor frecuencia han estado involucrados en accidentes con este tipo de fluidos y que presentan una toxicidad perjudicial para la salud en concentraciones elevadas son el gas amoníaco, el gas cloro y el metil isocianato. Algunas características de importancia en referencia al impacto que pueden provocar de estos gases son las siguientes:
*Amoníaco: el amoníaco (NH3) es un gas alcalino e incoloro, compuesto de nitrógeno e hidrógeno (NH) con un olor punzante característico, altamente soluble en agua, que se hace perceptible en concentraciones sobre las 50 partículas por millón (ppm). A temperatura ambiente el amoníaco se presenta en forma de gas y condensa a -33º C en un líquido incoloro y fácilmente movible.
Este elemento tiene características perjudiciales para la salud: la respiración de gases que contengan amoníaco puede producir, entre otras cosas, un aumento de la presión sanguínea, mientras que una exposición duradera puede causar la muerte. El amoníaco gaseoso es irritante de la piel, ojos y vías respiratorias.
Los síntomas más frecuentes, bajo condiciones de concentración moderada, son: sensación de quemazón en ojos, cavidades nasales y garganta, dolor pulmonar, cefalea, náuseas, lagrimeo, tos, aumento de la función respiratoria. Vapores de muy alta concentración pueden provocar edema pulmonar y neumonía. En algunos casos puede causar quemaduras en la mucosa y la piel.
*Cloro: el cloro existe como un gas amarillo-verdoso a temperaturas y presiones ordinarias. El punto de ebullición del cloro líquido (de color amarillo-oro) es –34.05ºC.
El cloro es un gas altamente reactivo. Es un elemento que se da de forma natural.
La exposición al cloro puede ocurrir en el lugar de trabajo o en el medio ambiente a causa de escapes en el aire, el agua o el suelo. Generalmente el cloro se encuentra solamente en instalaciones industriales.
El cloro entra en el cuerpo al ser respirado el aire contaminado o al ser consumido con comida o agua contaminadas. No permanece en el cuerpo, debido a su reactividad.
Los efectos del cloro en la salud humana dependen de la cantidad de cloro presente, y del tiempo y la frecuencia de exposición. La respiración de pequeñas cantidades de cloro durante cortos periodos de tiempo afecta negativamente al sistema respiratorio humano. Los efectos van desde tos y dolor pectoral hasta retención de agua en los pulmones. El cloro irrita la piel , los ojos y el sistema respiratorio. No es probable que estos efectos tengan lugar a niveles de cloro encontrados normalmente en la naturaleza.
El cloro provoca daños ambientales a bajos niveles y es especialmente dañino para organismos que viven en el agua y el suelo.
*Metil isocianato: el metil isocianato es un líquido incoloro, altamente inflamable que se evapora rápidamente cuando se expone al aire. Tiene un olor fuerte y penetrante. El metil isocianato es usado en la producción de plaguicidas, espuma de poliuretano y plásticos. Cuando se libera al aire, existirá solamente como gas. El metil isocianato gaseoso es degradado rápidamente en el aire al reaccionar con sustancias que ocurren comúnmente en el aire. También puede ser degradado por la humedad de las nubes o la lluvia. Solamente permanecerá en la atmósfera unas pocas horas o días antes de ser degradado. En el agua, es degradado rápidamente (en minutos u horas) a otros compuestos. Pequeñas cantidades de metil isocianato pueden evaporarse al aire y no se acumula en la cadena alimentaria.
El metil isocianato puede ser perjudicial si se lo inhala. Los efectos dependen de la cantidad a la que se esté expuesto y de la duración de la exposición. La exposición a bajos niveles puede causar irritación de los ojos y la garganta y produce tos. Las concentraciones de metil isocianato gaseoso más altas pueden hacer que los pulmones se dilaten, dificultando la respiración. La exposición a altas concentraciones puede producir tan grave daño en los pulmones que puede ser fatal. Si la piel o los ojos entran en contacto con metil isocianato gaseoso o líquido, se puede sufrir quemaduras químicas. El daño de los ojos puede ser grave, y en algunos casos, permanente.
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Un caso: escapes de gas cloro y gas amoníaco en la fábrica de fertilizantes Profértil en Bahía Blanca (2000)
En el polo petroquímico de Bahía Blanca se encuentran localizadas varias industrias de gran envergadura. El complejo petroquímico dispone de una zona de propiedad compartida por todas las empresas donde se concentran cañerías de uso común, que proveen los servicios de gas y agua de enfriamiento para las distintas plantas industriales, y cañerías privadas que transportan productos y servicios.
En esa zona, el 20 de agosto de 2000 tuvo lugar un escape de cloro desencadenado por una rotura en las tuberías de transporte de la planta de cloro soda Solvay Indupa. Desafiando las leyes de probabilidades, ocho días más tarde, en el mismo polo, se produjo una fuga de amoníaco durante las operaciones de prueba de Profértil, la nueva planta de urea; y el 8 de noviembre ocurrió un segundo escape de amoníaco. Esto ocurrió:
El escape de cloro
En la mañana del 20 de agosto de 2000, durante operaciones de rutina de la planta que produce soda Solvay y cloro perteneciente a la empresa Solvay Indupa, una cañería de
De acuerdo con la información brindada por la empresa responsable, la rotura se debió a que uno de los sistemas de calentamiento eléctrico generó alta temperatura sobre la pared de una tubería (se estima que sobrepasó los
Inmediatamente después del accidente la empresa puso en marcha técnicas operativas de respuesta a emergencias para controlar la situación y evitar mayores daños. Entre las medidas adoptadas, se atacó la masa de cloro con cortinas de agua para diluirlo y contenerlo, y para enfriar la tubería. El contacto del cloro con el agua y las altas temperaturas provocó que se formara una nube que, según informó la empresa en una solicitada, estaba compuesta por vapor de agua, cloro y cloruro férrico. La nube fue arrastrada por el viento en dirección contraria a las comunidades vecinas a la planta industrial.
Por la dirección que tomó la nube, no fue necesario evacuar a la población, aunque hubo seis personas afectadas (un bombero y cinco operarios). Las mediciones posteriores efectuadas por Prefectura Naval de Bahía Blanca y
El primer escape de amoníaco
El 28 de agosto de 2000, por la noche, en el polo petroquímico de Bahía Blanca se estaban efectuando operaciones de prueba para poner en funcionamiento una nueva planta de producción de urea, un fertilizante en cuyo proceso de elaboración interviene el amoníaco.
Los expertos responsables de estas operaciones sabían que existía la posibilidad de que en el transcurso de los procesos se tuvieran que realizar venteos (liberaciones controladas de gases a la atmósfera).
Durante las maniobras, un exceso de presión seguido por la fisura de un cilindro de
De acuerdo con los informes hospitalarios, hubo más de 80 asistidos con irritaciones y afecciones respiratorias causadas por la inhalación de la sustancia. Los vecinos solicitaron la clausura total de las plantas de amoníaco y urea. Además, decidieron no enviar a los chicos a las escuelas hasta que no se instrumentaran medidas de seguridad y prevención satisfactorias.
En la madrugada del 8 de noviembre de 2000 se produjo un nuevo escape de amoníaco y se escucharon intensos ruidos provenientes de la planta de producción de urea de la empresa Profértil, la misma involucrada en el escape del 28 de agosto del mismo año. Los primeros informes técnicos indicaron que la fuga se debió a un problema generado en un transmisor que transportaba un gas condensado que contenía amoníaco y dióxido de carbono desde una unidad de tratamiento de la planta de urea hacia un tanque de almacenamiento. Al igual que el anterior, este incidente ocurrió durante los procesos de prueba y puesta en marcha de la planta.
Los vecinos de los barrios aledaños a la empresa sintieron olor a amoníaco y llamaron a los números de emergencia. De acuerdo con la información periodística, el escape de gas afectó a 50 trabajadores portuarios que estaban en actividad; en los hospitales zonales se registraron cuatro pacientes con irritaciones en las vías respiratorias. Las mediciones efectuadas tanto por el municipio como por los sensores de algunas empresas indicaron que en ninguna zona la concentración de amoníaco en el aire superó el máximo permitido de 35 partes por millón (ppm).
La Secretaría de Política Ambiental de la provincia de Buenos Aires amplió el pedido de informes e instruyó a los inspectores para que controlen la realización inmediata de las operaciones necesarias para que el funcionamiento de la planta no constituya un peligro. Además, solicitó que se le comunique si la tecnología de evacuación de gases que emplea Profértil se utiliza en otras partes del mundo.
Las medidas de prevención
En Bahía Blanca, desde 1995, muchas de las industrias del polo petroquímico trabajan conjuntamente siguiendo los lineamientos Apell, un programa de concientización y preparación para emergencias en el nivel local. Se trata de una metodología desarrollada por las Naciones Unidas para encarar procesos locales de gestión de riesgos. Este programa plantea la coordinación del trabajo conjunto entre algunos sectores de la industria, de los gobiernos y de la comunidad para ayudar a prevenir y disminuir las consecuencias de los accidentes tecnológicos de gran magnitud. Propone realizar actividades diagnósticas, preventivas, y de preparación de planes y estrategias para actuar en las emergencias.
Por otro lado, se dictó una ley que dispone la instalación de una red de sensores en puntos específicos para controlar las emisiones industriales y medir la calidad del aire, y la confección de una lista de los contaminantes que serán monitoreados. Los sensores envían la información a una central y, de esta manera, se puede disponer de datos en tiempo real.
Ubicación de los sensores
El siguiente mapa no solo muestra la ubicación de los sensores que se utilizan para controlar eventuales escapes de gases densos peligrosos en la localidad de Ingeniero White (una ciudad portuaria cercana al polo petroquímico de Bahía Blanca), si no también muestra la cercanía del polo petroquímico a zonas muy vulnerables, como escuelas y jardines, donde pueden causar daños muy severos a personas adultas y principalmente a niños.
1. Campo Escuela Scouts
2. Delegación Municipal
3. Jardín Maternal de Ing. White
4. Escuela
Otros antecedentes en el mundo
La naturaleza peligrosa de los materiales es el factor más importante que contribuye al riesgo. Por ejemplo, los clorhidratos son fatales a una concentración en aire de 1000 ppm. Las nubes de gases inflamables, si entran en ignición bajo ciertas circunstancias, pueden causar explosiones devastadoras. La onda de presión destructiva generada por la explosión de una nube que contenga una dada masa de gas combustible puede ser comparable a aquella generada por la misma masa de un explosivo sólido, o condensado, tal como TNT. Aun si la nube no explota, el calor de la nube incandescente puede causar severos daños a distancia. Por ejemplo, la bola de fuego de un escape de 50 tn de LPG (gas propano licuado) puede ser directamente peligrosa para humanos situados a 500 m. De particular relevancia es el hecho por el que las propiedades físicas de los materiales usualmente originan la formación de una nube más densa que el aire, y por lo tanto se instala o evoluciona a nivel del suelo.
§ El desastre de Cleveland (EEUU): El LNG (gas natural líquido) fue primero desarrollado en Estados Unidos en la década del ´30 y su empleo fue en aumento hasta la explosión de 1944 en Cleveland, Ohio, donde se instaló la primera planta de LNG comercial de este país en 1941, la cual causó uno de los mayores accidentes industriales. Lo que ocurrió fue que los tanques contenedores del LNG fallaron, se partieron y derramaron su contenido en las calles y desagües, hasta que la nube de vapor entró en ignición y el fuego engulló casas y comercios, causando la muerte de 128 personas y heridas a otras 225.
§ Explosión de LNG en la zona industrial de Argelia: El 19 de enero del 2004 explotó una terminal diseñada para cargar sólo tanques de LNG pequeños por cortas distancias, provocando la muerte de 27 personas, hiriendo a 74 trabajadores, destruyendo las instalaciones y produciendo daños por 1billón de dolares.
§ Meldrim, Georgia (1959): un tanque de LPG montado sobre un tren sufrió una ruptura y una nube de gas se derramó sobre un área campestre antes de entrar en ignición. Se registraron 23 muertes.
§ Crete, Nebraska (1969): un vagón cisterna que contenía 72 toneladas de amoníaco líquido se rompió completamente en el impacto que siguió al descarrilamiento. Se registraron 9 murtes.
§ Derrame de amoníaco en Potchefstroom (Sudáfrica, 1973): Una planta de fertilizantes contaba con tanques de amoníaco líquido a presión con una capacidad de 50 toneladas cada uno y forma de bala horizontal. Uno de los tanques se averió con una sección de aproximadamente el 25% del área transversal saliendo por el extremo su contenido. Se estime que 30 tn escaparon por el tanque y otras 8 tn los hicieron desde una cisterna. La nube gaseosa que se formó inmediatamente adquirió unos 150 m de diámetro y casi 20 m de altura. Causó la muerte de 18 personas incluyendo 6 que estaban fuera de la planta. Otras 65 requirieron tratamiento médico y un número desconocido fue tratado por médicos privados.
§ La explosión de Flixborough (Nypro UK, 1 Junio 1974): La explosión de una nube de vapor destruyó la planta de oxidación de ciclohexano de Nypro matando a 28 personas y causando heridas a otras 36 dentro de la planta industrial y 53 fuera de ella. Afortunadamente el número de víactimas fue bajo debido a que la explosión fue un sabado. La explosión ocurrió debido al escape de una gran cantidad de ciclohexano que formó una mezcla inflamable la cual encontró una fuente de ignición.
§ Los Alfaques, España (11 julio 1978): un camión cisterna que trasportaba propano (LPG) empezó a perder su contenido cuando pasaba por un área de campamentos. El vapor se extendió sobre el sitio y estalló matando a 216 personas e hiriendo a otras 200. las causas exactas del incidente son todavía objeto de debate: pudo haber sido debido a una sobrecarga seguido de aumento de temperatura de la carcaza del camión por los efectos del fuerte sol; poruqe chocó contra otro vehículo; o porque el camión se vio primero involucrado en un fuego que luego causó la explosión.
§ Montana, Mexico (1981): un tren descarriló causando la rotura de vagones cisternas que contenían cloro. Más de 50 tn de gas fueron liberadas en unos minutos causando la muerte a 17 personas y más de 1000 necesitaron tratamiento médico.
§ Ciudad de México (1984): explosión de un centro de distribución de LPG adyacente a un caserío que produjo más de 500 muertos.
§ La catástrofe de Bhopal, India (23-24 diciembre 1984): 40 tn de metilisocianato (MIC) escaparon de un tanque perteneciente a una fábrica de pesticidas durante casi dos horas esparciéndose en un radio de 8 km en la dirección del viento sobre una ciudad de casi 900 mil habitantes. Oficialmente, en 1991 el gobierno de India tenía registrados 3800 muertes y 11 mil discapacitados.
§ Derrame de amoníaco en Lituania (20 marzo 1989): un gran tanque de almacenamiento que contenía amoníaco líquido refrigerado se rompió repentinamente moviéndose hacia un lado demoliendo la pared aislante de concreto reforzado y liberando 7 mil tn de amoníaco líquido. El vapor de amoníaco entró en ignición y el incendio resultante se extendió para envolver 35 mil tn de fertilizante almacenado en edificios vecinos. Las emanaciones de ácido del incendio continuaron por 3 ó 4 días pudiendo ser apreciadas desde una distancia de 45 km; las nubes decoloradas por las emanciones nitrosas recorrieron muchos kilómetros arrastradas por el viento. Hubo 7 muertes reportadas y 57 heridos en el sitio, la mayoría afectados por el amoníaco gaseoso que formó una laguna de 70 cm de profundidad sobre una extensa área.
Medidas de prevención
Posibles medidas que pueden disminuir las probabilidades de que se ocasione un desastre, que produzca daños en la salud de la población lindante a las industrias por el escape de algún gas denso tóxico, son las siguientes:
· Instruir a los inspectores para que controlen la realización inmediata de las operaciones necesarias para que el funcionamiento de la planta no constituya un peligro.
· Disponer sensores de gases tóxicos en puntos específicos para controlar las emisiones industriales y medir la calidad del aire, y la confección de una lista de los contaminantes que serán monitoreados.
· Realizar controles periódicos y transparentes por parte del gobierno informándose a la población los resultados de los mismos.
· Concienciar a la población a que se preocupe, pida información y exija preparación sobre los procedimientos básicos que deben realizarse ante fugas tóxicas, explosiones o incendios de origen industrial, mediante la realización de simulacros y otras formas de prevención.
· Sensibilizar a la comunidad y a los responsables de la seguridad acerca de los peligros existentes en su localidad.
· Preparar un plan coordinado de emergencia para manejar efectivamente los accidentes y evitar que se transformen en catástrofes.
· Se avanzará mucho en la minimización de los riesgos si se acompañan las medidas técnico-ingenieriles de prevención con estrategias de comunicación y preparación de la comunidad. Para lograr esto, es muy importante que se tenga en cuenta que la comunidad tiene derecho a recibir información, preparación y a participar en instancias de decisión.
Bibliografía
· Apuntes de la cátedra
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