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ACCIDENTE CISTERNA GAS NATURAL LICUADO (GNL) TIVISA
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Descripción del accidente
El 22 de junio de 2002, a las 13:30 aproximadamente, un camión cisterna
cargado con gas natural licuado (GNL) sufre un accidente de tráfico al
perder el control en una curva, con resultado de salida de vía, vuelco y
choque (primero contra una valla de protección de la carretera y
posteriormente contra un talud de tierra), sin que medie ningún otro
vehículo.
Desde que el vehículo vuelca hasta que se para, se desplaza a lo largo de
más de 50 metros, con un costado deslizándose sobre el suelo. A consecuencia
de ello y del rozamiento con el talud de tierra, pierde buena parte del
aislante de la cisterna y de las chapas exteriores que lo protegen. El fuego
se inicia inmediatamente.
El accidente se produce en una carretera comarcal de bastante tránsito, por
la que circulan numerosos camiones cisterna transportando materias
peligrosas. En el entorno del lugar del accidente hay sólo una casa
habitada, campos cultivados y masa forestal.
Los primeros testigos son los ocupantes de los vehículos que circulan por
ese tramo de la carretera, así como los propietarios de la casa (que se
encuentra a unos 125 m. del camión), que se asoman a la ventana al oír el
impacto y suben a la azotea para fotografiar el accidente, realizando las
dos
únicas fotos de la cisterna de que se dispone, anteriores a la explosión.
Ver fotos 1 y 2. |
Los neumáticos,
el gasoil del depósito, los materiales plásticos y muy posiblemente una fuga
del GNL, hacen crecer rápidamente el fuego, que envuelve el depósito y la
tractora.
Transcurridos entre 15 y 20 minutos del inicio del incendio el depósito
explota formándose 3 grandes fragmentos: el fondo anterior que impacta
contra la casa situada a unos 125 metros (ver foto 3), las virolas centrales
que quedan a unos pocos metros y el fondo posterior junto con los ejes
traseros que sale despedido hasta unos 80 metros (ver foto 4). Se generan
también otros fragmentos de menor tamaño: el motor de la tractora, que es el
fragmento que alcanza una distancia mayor llegando a 257 metros, los
rompeolas y los ejes delanteros del semirremolque que se quedan a unos
metros de la casa. |
A raíz del
accidente, el conductor de la cisterna resulta muerto y hay varios heridos
de diversa consideración, entre ellos una mujer (que se encontraba a unos
200 metros del camión) con quemaduras de segundo grado en un brazo y 2
Mossos d'Esquadra (policías autonómicos) que estaban evacuando a los
ocupantes de los coches parados junto al lugar.
Afortunadamente la llegada del primer vehículo de bomberos (que en el
momento de la explosión ya se encontraba muy cerca del lugar), no se produce
hasta instantes después de la explosión, evitándose un número mayor de
víctimas.
A raíz del accidente, se origina un incendio forestal que se consigue
controlar a última hora de la tarde y se da por completamente extinguido a
primeras horas de la tarde del día siguiente, quemándose finalmente un total
de 50 hectáreas de masa arbolada. Fueron necesarios: 19 autobombas, 7 medios
aéreos y 23 vehículos ligeros.
Los accidentes de materias peligrosas en esta carretera no son raros; es
más, se da la circunstancia de que en el mismo lugar, tres años atrás, se
produjo otro accidente con un camión cisterna de propileno, en este caso no
hubo más daños que los que sufrió el vehículo (que aconsejaron el trasvase
del producto a otra cisterna).
Características del GNL y del camión cisterna
El gas natural es una mezcla de hidrocarburos gaseosos presentes en forma
natural en estructuras subterráneas, y está compuesto mayoritariamente de
metano (80%) y proporciones significativas de etano, propano y butano. Se
transporta licuado mediante enfriamiento a aproximadamente -161°C, a presión
ligeramente superior a la atmosférica.
El GNL, a presión y temperatura atmosféricas es un gas más ligero que el
aire, muy inflamable, asfixiante, pero no es ni tóxico ni corrosivo.
Las características de la mayoría de cisternas que transportan GNL (ver foto
5) son:
• Están calorifugadas: El depósito lleva un aislante exterior de fibra de
vidrio y poliuretano expandido inyectado, autoextinguible, de 150 mm. de
espesor. El aislante está protegido por una chapa exterior de aluminio de 2
mm. de espesor.
• El depósito, de sección transversal circular, puede llegar hasta los 56 m3
de capacidad, siendo la cisterna de mayor volumen existente.
• Durante el transporte, el GNL se encuentra a una presión ligeramente
superior a la atmosférica, pero durante la carga y descarga, la presión de
servicio puede llegar a 7 bar. La presión de prueba del depósito es de 9,1
bar.
• El depósito no está compartimentado y en su interior hay dispuestos 7
rompeolas para frenar la inercia del líquido.
• El depósito está fabricado de acero inoxidable. Los espesores de las
virolas, de los fondos y de los rompeolas son respectivamente, 5, 8 y 4 mm.
• No tienen boca de hombre visible.
• Montan 5 válvulas de sobrepresión, de las cuales 3 están en el depósito y
2 en las conducciones de carga/descarga.
• Montan 2 conducciones de carga/descarga en fase líquida y 1
conducción en fase gas. Cada una de estas conducciones dispone de su
correspondiente válvula de fondo (ver foto 6). |
ANÁLISIS DE LOS DATOS DEL ACCIDENTE
Análisis gráfico de
los momentos previos a la explosión
Una de las
pocas fuentes de información sobre el accidente, anteriores a la explosión
del depósito, son las 2 fotografías tomadas por los propietarios de la casa
cercana (ver fotos 1 y 2), realizadas aproximadamente 2 minutos después del
accidente.
Se trata de fotos tomadas muy poco tiempo después del accidente, y aún así,
las llamas son ya muy altas (13 metros aproximadamente). Esto hace pensar en
una posible fuga de GNL, que podría ser debida a una brecha en el depósito o
a la rotura del tubo (de 1 pulgada) que une el interior del depósito con las
válvulas de sobrepresión, ya que el estudio de los restos de la cisterna no
detectó roturas en los tubos y válvulas de carga/descarga.
En la Foto 1, se observan llamas altas, estrechas y perfiladas y una columna
muy definida de humo negro, que puede ser debida a la combustión de
neumáticos o gasoil del depósito del camión. A su derecha, hay abundante
humo blanco, que aunque no se pueda descartar que sea GNL en dispersión, aún
no quemado, parece más probable que se trate de humo del incendio de los
árboles verdes cercanos.
En la Foto 2, tomada poco después, las llamas mantienen su altura y están
más extendidas, hasta el punto que ya no se distingue la cabina. La cantidad
de calor que emiten estas llamas es enorme, cuando éstas inciden en la parte
del depósito bañada interiormente por el GN líquido, éste refrigerará la
pared de acero del depósito. No obstante en las zonas donde el GN está en
fase gas prácticamente no hay refrigeración y la temperatura de la cisterna
aumenta rápidamente, disminuyendo de forma paralela la resistencia mecánica
del acero, que puede estar ya mermada a causa del accidente.
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Análisis de
los fragmentos y de su posición
En el
ortofotomapa de la Foto 7 está representada la situación inicial de la
cisterna después del accidente y la posición final de los diferentes
fragmentos proyectados tras la explosión.
Como se puede observar, la mayoría de los fragmentos se han distribuido
dentro de los conos formados por la intersección (sobre la cisterna) de 2
líneas separadas por un ángulo de 45º, siguiendo la línea imaginaria formada
por el eje de la cisterna.
Foto 7
Así ha sido con
todos los fragmentos, a excepción de los rompeolas, que casi todos han salido
despedidos perpendicularmente al eje longitudinal del depósito, y en su lado
derecho, porque en el izquierdo había el talud de tierra.
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Análisis de
las entrevistas con los testigos
Se ha entrevistado a diversos testigos: el conductor del coche que se
encontró de cara con el camión cisterna en el momento del accidente y que
abandonó el coche junto al camión (como se ve en las fotos 1 y 2), el
conductor del coche que circulaba detrás del camión, los propietarios de la
casa cercana y un sargento de bomberos que casualmente llegó al lugar
después del accidente pero antes de la explosión.
Del inicio del incendio hay opiniones divergentes, excepto en el hecho de
que se inició inmediatamente. Uno sitúa el origen del fuego en la cabina y
otro entre la cabina y el semiremolque. Uno de ellos relata que las llamas
inicialmente eran azules, muy altas y casi sin humo, mientras que el resto
de los testigos del accidente no observaron ninguna llama azul ni son
conscientes de que pudiera haber una fuga de GNL.
Respecto a la explosión hay algunas coincidencias. La describen en los
siguientes términos:
"Primero se oyó un "bufff" con el que salió una columna negra de humo, a
continuación se oyó una explosión y se vio salir despedido un objeto
metálico reluciente, mientras desaparecía el fuego, inmediatamente apareció
una nube blanca de grandes dimensiones y 2 ó 3 segundos después se formó una
gran bola de fuego, que se encendió toda a la vez".
"Se oyó una explosión fuerte, y se elevó verticalmente una pieza oscura de
grandes dimensiones, y cuando volvió a caer al suelo se vio un gran fuego
que nos seguía".
"Se oyó una pequeña detonación, a continuación un silbido muy fuerte y
después una explosión muy grande. Se veía mucha luz".
Con anterioridad a la explosión, ninguno de los testigos observó que el
fuego evolucionase con mayor virulencia o intensidad a partir de algún
momento dado.
Del testimonio de uno de los testigos y por las marcas sobre el asfalto, se
extrae que se dio el fenómeno rocket: los fondos salieron proyectados como
cohetes, quemando durante su recorrido restos de GNL en su "cola".
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VALORACIÓN DEL
FENÓMENO. CÁLCULO DE CONSECUENCIAS
En este apartado haremos una serie de consideraciones sobre el fenómeno que
se produjo, en especial intentaremos saber si se produjo una explosión tipo
BLEVE (Boling Liquid Expanding Vapor Explosion).
Análisis histórico
Se ha consultado la base de datos de accidentes MHIDAS (versión de julio de
2002), con los siguientes resultados: de los 956 accidentes de transporte
por carretera registrados, sólo 9 corresponden a accidentes con GNL. En 4 de
ellos, el vehículo se accidentó, pero no se produjo ni incendio ni fuga. En
otros 3 se produjo fuga de gas, pero sin llegar a incendiarse. En otro caso
se produjo el incendio de las ruedas y el gas-oil, pero el GNL no quedó
afectado. Finalmente, sólo en uno de los casos se produjo el incendio de la
carga y el conductor murió. No hay en toda la base de datos ningún accidente
de explosión ocurrido en cisternas de transporte por carretera en que haya
estado involucrado el gas natural licuado.
¿Qué tipo de fenómeno se produjo?
De los
testimonios presenciales y de las consecuencias del accidente observadas, se
puede establecer de una manera clara que después de un incendio
relativamente breve, se produjo una gran explosión con importante radiación
térmica de la bola de fuego que le siguió, se produjo una onda de
sobrepresión y proyección de grandes fragmentos.
¿Fue una "simple" explosión seguida de una bola de fuego? ¿Fue una explosión
tipo BLEVE seguida, también, de una bola de fuego? Haremos un breve análisis
de la características de la explosión y sus efectos para intentar aclarar lo
que sucedió.
Rotura de recipientes
Se puede decir que hay básicamente dos causas para que un recipiente se
rompa: que la presión dentro del recipiente crezca por encima de la presión
de diseño o que la resistencia del recipiente decrezca por debajo de la
presión de trabajo. El incremento de la presión se puede dar por un
sobrellenado del recipiente, por sobrecalentamiento, por fallo en el sistema
de control de presión, por una reacción descontrolada del producto, etc. La
reducción en la resistencia puede ser debida a corrosión, erosión,
sobrecalentamiento, fatiga, defectos del material, un impacto externo, etc.
¿Qué es una explosión BLEVE?
Antes de empezar, puede resultar útil recordar rápidamente en que consiste
una explosión tipo BLEVE. Como ya se indicó al principio, BLEVE es el
acrónimo de la expresión inglesa "Boling Liquid Expanding Vapor Explosion"
con esta larga denominación se intenta describir el fenómeno, es decir, se
trata de una "expansión explosiva del vapor de un líquido en ebullición".
Imaginemos que tenemos un recipiente hermético a presión con un líquido a
una temperatura muy por encima de su temperatura de ebullición a presión
normal. Por ejemplo, la temperatura de ebullición del butano a presión
normal (1 atmósfera) es de -0,5ºC, si una cisterna transporta butano a
temperatura ambiente en un día digamos "normal", el propano puede ir a más
de 20 grados por encima de su punto de ebullición a presión normal.
Imaginemos que la cisterna se ve envuelta en un incendio y la temperatura
del butano llega a mas de 100ºC, ¿qué pasaría si, por alguna causa, se rompe
el recipiente?. El líquido, que se encontraba muy por encima de su
temperatura de ebullición normal y por lo tanto a una presión muy superior a
1 atmósfera, de repente sufre una brusca disminución de presión y, por lo
tanto, empieza a pasar a estado vapor, si ese paso a estado vapor se produce
de una forma súbita en toda la masa del líquido (puede ser en milisegundos),
se experimentará un paso tan rápido de líquido a vapor que será explosivo:
es decir la masa del líquido pasará a vapor expansionándose en fracciones de
segundo. Ese tremendo incremento en el volumen provoca una enorme
sobrepresión, además la explosión del recipiente genera fragmentos que
pueden llegar a grandes distancias (en algunos casos alrededor de 1 km.). En
el caso que el líquido de la cisterna sea inflamable, como en el caso del
butano, la BLEVE irá seguida de una bola de fuego producto de la combustión
del líquido inflamable.
¿Se produjo la BLEVE?
Sin entrar en detalles de cálculos, diremos que para que se produjera la
BLEVE, el líquido se debería haber calentado desde los aproximadamente -161ºC
a que se transporta el GNL en la cisterna hasta un intervalo de temperatura
situado entre los -117ºC y los -103ºC. Si no se llega a ese intervalo no se
puede producir la evaporación casi instantánea en toda la masa del líquido.
Eso, en principio, con el incendio que se produjo y la pérdida de elemento
aislante de la cisterna, podría haber sido posible. No obstante, para
alcanzar esas temperaturas, la cisterna debería haber resistido unas
presiones de entre 14 y 24 bar justo antes de la explosión. Si se tiene en
cuenta que la resistencia del acero de la cisterna a 20ºC es de unos 30 bar
pero a 550ºC baja hasta 15 bar y que en la zona bañada por el vapor la
temperatura del acero podría haber superado los 700ºC, es poco probable que
se produjera una BLEVE.
En cuanto a los fragmentos, la distribución y distancia se ajustan bien a
las predichas para las BLEVES. En las rupturas dúctiles (las mas frecuentes)
el número de fragmentos suele ser reducido (entre 2 y 15) y en recipientes
cilíndricos lo mas corriente es que sean 2 ó 3 y uno de ellos es el fondo
que se acostumbra a romper por la soldadura si hay o a una distancia del
extremo del 10% de la longitud total. La mayoría de los fragmentos se
acostumbra a localizar a distancias inferiores a los 500 metros. En cuanto a
la distribución, como ya se comentó, la mayoría de los fragmentos se
acostumbran a distribuir a lo largo de la línea imaginaria que formaría el
eje de la cisterna antes de la explosión, tal como ha sucedido en este caso
(ver foto 6).
Si se tienen en cuenta el cálculo de la radiación la bola de fuego que se
produjo y la afectación sobre los testigos, también se obtiene un buen
ajuste.
El aspecto que parece menos ajustable a la BLEVE es el efecto de la
sobrepresión generada, que a su vez está directamente relacionada con la
presión que existía en el depósito justo antes de la explosión. Si se
hubiera producido una BLEVE, los modelos predicen una ruptura de los
cristales y posiblemente también de los bastidores de las ventanas a la
distancia donde se hallaba la casa, cosa que no pasó.
De todos los aspectos que se han ido analizando, aunque sin entrar en
detalles de cálculo, se puede decir, aunque no se puede asegurar en un 100%
puesto que no hay datos suficientes, que no se produjo una explosión tipo
BLEVE sino simplemente la explosión de la cisterna de gas licuado seguida de
una bola de fuego. Esto no significa evidentemente que los efectos no sean
graves, pero la magnitud de las consecuencias si se hubiera tratado de una
BLEVE habrían sido mucho mayores.
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La actuación en este tipo de accidentes
Se comentan en este apartado algunas ideas en torno a la prevención y,
fundamentalmente, a la actuación de los operativos en estos tipos de
accidentes.
Consideraciones sobre las medidas de prevención
El análisis de accidentes como el ocurrido en Tivissa debe permitir mejorar
las condiciones en las que actualmente se realiza el transporte de
mercancías peligrosas para prevenir futuros accidentes. A continuación se
dan algunas ideas sobre las cuales se debería profundizar en un futuro con
el objetivo de prevenir o limitar las consecuencias de estos accidentes:
• Considerar la limitación de la capacidad total de la cisterna.
• Considerar el cambio en las normas UNE para aumentar el grosor de
las paredes de la cisterna.
• Considerar los mecanismos adecuados de estabilización de la
carga, en especial analizar la necesidad de modificar el diseño de los
rompeolas y la posibilidad de incorporar más.
• Instalación de mecanismos de transferencia de calor (algunos ya
existen en el mercado) entre las paredes y la masa del líquido para evitar
la pérdida de resistencia en puntos determinados de las paredes del tanque.
• Estudiar la mejora de la sujeción del material del calorifugado y
la protección de los diferentes elementos de valvulería y conducciones.
• Establecer, en los municipios afectados por el transporte de
mercancías peligrosas, una normativa en que, a partir de un estudio
detallado del riesgo municipal que implica este tipo de transporte, se
especifiquen rutas, horarios, zonas de estacionamiento, etc. que minimice el
riesgo de un accidente grave.
• Y como la elaboración e implantación de los planes de emergencia
también es otra forma de prevención, se deberá profundizar en la
implantación del plan de emergencia de Catalunya para accidentes en el
transporte de mercancías peligrosas por carretera y ferrocarril. Esa
profundización implicará más conocimiento y formación para actuantes y, lo
que también es muy importante, que la población disponga de unos mecanismos
claros de autoprotección.
• El control de las flotas de los transportes de mercancías
peligrosas que circulan por los países de la Unión Europea por medio de la
tecnología de localización ("LBS") es una vía de futuro que permitirá
conocer a los centros de emergencias donde están los transportes peligrosos
en cada momento y qué transportan exactamente.
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Conclusiones
Los bomberos deben ser conscientes del riesgo y de que se han de tomar las
medidas pertinentes de autoprotección, tanto propia como de la población.
Incluso en algún caso tendrán que estar suficientemente alejados de la
cisterna, dedicados a tareas de prevención y protección de la población.
Es necesaria mayor formación con relación a las cisternas y a las materias
peligrosas. Viendo únicamente la forma y el equipamiento de una cisterna,
tienen que poder conocer qué tipo de producto transporta, si es un líquido,
un gas o un sólido pulverulento (al menos esta diferenciación es básica), y
concretar si se trata de un carburante, de un gas licuado a presión o
criogénicamente, un líquido corrosivo, etc.
Durante el primer semestre del año 2001, en la provincia de Tarragona, se
desarrolló un curso para bomberos dedicado exclusivamente a describir los
diferentes tipos de cisterna de transporte de mercancías peligrosas y su
equipamiento, con el objetivo mencionado, además de dar algunas nociones
relativas a técnicas de trasvase según el tipo de producto y al
levantamiento de cisternas. La teoría, que tenía mucha foto descriptiva y
poca letra, se compaginó con una visita a un aparcamiento de cisternas de
mercancías peligrosas. El resultado fue excelente, pero a la vista de este
accidente, se hace necesario extender esta formación a todos los bomberos, y
repetirla periódicamente.
Es necesario definir unos mínimos procedimientos o pautas de actuación,
aunque sean difíciles de desarrollar. Por ejemplo, ¿no sería conveniente
dejar por escrito que ante una cisterna de gas licuado envuelta por las
llamas, no habiendo personas por rescatar, generalmente será preferible
alejarse de la cisterna, concentrándose en la protección de la población?
Claro está que si así se hace, hay que ser capaz de diferenciar las
cisternas de gases licuados de las de los líquidos o sólidos.
En lo que respecta a la protección de la población, cabe observar que en un
entorno abierto, como el de este accidente, las consecuencias más graves se
han debido a la radiación térmica de la bola de fuego (incluso a bastante
distancia: 200 metros) y de la proyección de fragmentos en la dirección del
eje longitudinal del depósito (alcanzando distancias de más de 250 metros),
mientras que la sobrepresión no ha tenido consecuencias destacables.
Se puede suponer, que en un entorno más urbano, la tipología de daños sería
diferente, en cuanto a los efectos de la radiación térmica, siendo graves,
quedarían limitados por el obstáculo que supone la mayor densidad de
edificación, mientras que la sobrepresión y la proyección de fragmentos
supondrían graves daños en edificios próximos.
Ante todo esto, es difícil dar recetas, pero quizá sea siempre conveniente
evacuar el entorno y los edificios más inmediatos, y asegurar el
confinamiento de los ocupantes del resto de los edificios cercanos (cierre
de ventanas y persianas).
En caso de que el riesgo venga dado por los efectos tóxicos de una fuga, en
general la pauta a seguir será asegurar el confinamiento de la gente en los
edificios cercanos (cierre de ventanas, persianas y de todo sistema de
calefacción o ventilación que coja aire del exterior), y dejar la evacuación
como un recurso más excepcional.
Como conclusión final a todo lo expuesto, si mañana volvemos a encontrarnos
un accidente similar al que se ha comentando, no se puede partir de cero,
sino que hay que saber cómo actuar mejor, a partir del conocimiento del
riesgo al que se está expuesto, tanto los equipos de intervención (bomberos,
policías, sanitarios, etc.) como la población cercana. Se debe continuar el
proceso de elaboración y sobre todo implantación de los planes de emergencia
autonómicos y municipales que coordinan la labor de todos los actuantes y
las medidas de protección a la población en cada tipología de accidente.
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