Determinación de las Consecuencias No-Inflamables No-toxicas

6.10.1 Generalidades

Muchos de los fluidos no inflamables ni tóxicos aun resultaran en un área de consecuencia debido a la perdida de contenido. Estos incluyen vapor, ácidos y otros fluidos donde la preocupación es por el personal en caso de salpicaduras o rociados. Otros gases no inflamables tales como el aire y el nitrógeno, aunque no son inflamables, pueden tener una consecuencia significativa si el equipo sufre ruptura bajo una presión excesiva.

6.10.2 Explosiones físicas

6.10.2.1 Generalidades

Una explosión física ocurre cuando un equipo presurizado que contenga vapor o un fluido de dos fases sufre de una ruptura. Una explosión u onda de choque ocurrirá a medida que la energía contenida es liberada a la atmósfera. Una explosión física puede resultar con rupturas de equipos conteniendo materiales inflamables o no inflamables. Si el fluido contenido es inflamable, la onda de presión puede ser seguida de otros eventos, tales como bola de fuego, incendios de charco, llamaradas o VCEs, dependiendo de si la emisión se enciende o no y de que si existe una ignición inmediata o retardada.

6.10.2.2 Método de equivalencia TNT

Como con una VCE, un método conservador para el calculo de los efectos de una explosión física es el de utilizar la equivalencia TNT. La energía asociada con la ruptura del tanque relleno de gas puede ser estimado con la ecuación 3.204 proporcionada por Brode y modificada así para convertir a equivalencia TNT.

6.10.2.3 Área de Consecuencia y Distancia Segura de una Explosión Física.

A este punto, el calculo de del área de consecuencia como resultado de la emisión de energía de la ruptura de un recipiente relleno de gas es idéntico al descrito anteriormente para las VCEs. El calculo de la sobre presión de choque utiliza curvas de explosión como se describe en el párrafo 6.8.5.5.c. El cálculo del área de consecuencia es idéntico al del párrafo 6.8.5.5.

En general, el procedimiento de calculo resulta en una distancia segura para ambos componentes de daño xspexpcmd y para lesiones de personal xspexpinj, del cual el área de consecuencia puede ser calculada por las ecuaciones 3.205 y 3.206.

6.10.3 BLEVEs

6.10.3.1 Generalidades

Una explosión por expansión de vapor de liquido hirviente (BLEVE) puede ocurrir dada la ruptura de un recipiente que contenga un liquido supercalentado pero presurizado que flasheara como vapor una vez liberado a la atmósfera. El ejemplo clásico de una BLEVE es el de un recipiente de almacenado de GPL expuesto al fuego. A medida que se crea un espacio de vapor en el recipiente, el metal en el espacio de vapor, de ser expuesto a una flama directamente, puede fallar a una presión mucho menor a la MAWP del recipiente. Si el recipiente se rompe, el líquido supercalentado remanente se expandirá significativamente

causando una onda de choque por la sobre presión. A menudo, una BLEVE es seguida por una bola de fuego (véase párrafo 6.8.4).

Las BLEVEs pueden también ocurrir con fluidos no inflamables, tales como agua presurizada a alta temperatura.

6.10.3.2 Método de equivalencia TNT

De manera similar a las VCEs (párrafo 6.8.5) y las rupturas físicas (6.10.2) de tanques llenos de gas, el método de equivalencia TNT puede ser usado conservadoramente para el estimar la onda de presión de estallido y el área de consecuencia resultante. La energía asociada con la BLEVE de un recipiente que contiene liquido supercalentado puede ser estimada usando la ecuación 3.207.

Para casos en el que el recipiente contenga liquido y vapor justo antes de la ruptura, la energía liberada puede ser calculada usando la ecuación 3.204 para calcular la energía liberada de la porción vapor almacenada en el recipiente y agregando la energía liberada calculada de la ecuación 3.207 para la porción de liquido en expansión.

6.10.3.3 Área de consecuencia y Distancia segura de una BLEVE

A este punto, el cálculo del área de consecuencia resultante de una BLEVE de la ruptura de un recipiente es idéntico a la descrita anteriormente para VCEs. El calculo de la sobre presión de estallido utiliza curvas de explosión como se describe en el párrafo 6.8.5.5.c. El cálculo de las áreas de consecuencia es idéntico al del párrafo 6.8.5.5.

En general, el procedimiento de calculo resulta en una distancia segura para tanto el daño de componente, xsblevecmd, y de lesión de personal, xsbleveinj, para el cual el área de consecuencia puede ser calculado con las ecuaciones 3.208 y 3.209.

6.10.4 Fugas de vapor y Derrames químicos.

El calculo de consecuencias para quemaduras por químicos o fugas de vapor, tales como ácidos débiles o cáusticos, se calculan de la misma manera que la utilizada para el análisis de consecuencias de nivel 1, véase párrafo 5.10.

6.10.5 Determinación de las áreas finales de consecuencia no-inflamables, no

toxicas.

Para cada tamaño de orificio, el área de consecuencia de daño de componente y lesiones a persona para cada uno los eventos no tóxicos, no inflamables pueden ser sumados usando las ecuaciones 3.210 y 3.211.

Las áreas finales de consecuencia no inflamables, no toxicas se determinan como el promedio ponderado de las áreas de consecuencia individuales calculadas para cada tamaño de orificio. La ponderación ocupa las frecuencias genéricas de los tamaños de orifico de liberación que se proveen en la tabla 4.1 de la Parte 2. Las ecuaciones 3.212 y 3.213 se usan para calcular las áreas finales ponderadas de consecuencia no inflamable, no toxicas.

6.10.6 Procedimiento de calculo

a) PASO 10.1 – Para cada tamaño de orificio calculado, las áreas de lesión a personal para fugas de vapor y ácidos CAleakinj, como se detallan en los PASOS 10.1 a 10.3 del párrafo 5.10.6.

b) PASO 10.2 – Para caso de ruptura solamente, calcule el área de consecuencia de daño a equipos, CApexpcmd, y el área de consecuencia de lesiones a personal CApexpinj, para explosiones físicas.

1) Calcule el volumen de vapor almacenado, Vs, del componente de equipo a ser evaluado

2) Determine la cantidad de energía potencial en el vapor almacenado expresado como un equivalente TNT, WTNT, usando la ecuación 3.204

3) Para las áreas de consecuencia de daño a componentes, la IBR API usa un limite de sobre presión de 34.5kPa [5psi]. Este limite de sobre presión se usa para determinar la distancia segura xspexpcmd, de la explosión usando el siguiente proceso iterativo de cuatro pasos:

i) Proponga una distancia aceptable para daño de componentes desde la explosión física xspexpcmd

ii) Calcule la distancia Hopkinson-escalada RHS, usando la ecuación 3.183. Este parámetro es una función de la distancia desde la explosión física elegida arriba xspexpcmd.

iii) Calcule la sobre presión secundaria, PSO, a la distancia Hopkinson-escalada RHS usando la ecuación 3.182

iv) Ajuste la distancia, xspexpcmd, y repita los pasos anteriores hasta que la sobre presión secundaria, PSO, sea igual a 34.5kPa [5psi]

4) Calcule el área de consecuencia de daño a componentes CApexpcmd usando la ecuación 3.205

5) Para el área de consecuencia de lesiones a personal, la IBR API usa una ecuación probar basada en el colapso de construcciones, véase párrafo 6.8.5.5. Esta ecuación probit se usa para determinar la distancia segura, xspexp, desde la explosión física usando el siguiente procedimiento iterativo de 5 pasos.

i) Proponga una distancia aceptable de lesion a personal desde la explosión física, xspexpinj

ii) Calcule la distancia Hopkinson-escalada RHS, usando la ecuación 3.183. Este parámetro es una función de la distancia desde la explosión física elegida arriba xspexpinj.

iii) Calcule la sobre presión secundaria, PSO, a la distancia Hopkinson-escalada RHS usando la ecuación 3.182.

iv) Calcule el valor probar Pr, usando la ecuación 3.184.

v) Ajuste la distancia, xspexp, y repita los pasos superiores hasta que el valor probit sea igual a 5.0 6) Calcule el área de consecuencia de lesiones de personal, CApexpinj, usando la ecuación 3.186.

c) PASO 10.3 – Para el caso de ruptura solamente, calcule el área de consecuencia de daño a componentes, CAblevecmd y área de consecuencia de lesiones a personal CAbleveinj de una BLEVE. 1) Calcule el número de moles de líquido almacenado que flashea a vapor tras la emisión a la atmósfera nv. 2) Determine la cantidad de energía potencial el líquido flasheado expresado como una cantidad equivalente de TNT, WTNT, usando la ecuación 3.207.

3) Para los casos de dos fases, agregue a este valor la cantidad equivalente de TNT de la energía del vapor almacenado usando la ecuación 3.204,

4) Para el área de consecuencia de daño a componentes, la IBR API usa un limite de sobre presión de 5psig. Este limite de sobre presión se usa para determinar la distancia segura, xsblevecmd desde la BLEVE usando el siguiente procedimiento iterativo de cuatro pasos:

i) Proponga una distancia de daño a componentes aceptable desde la BLEVE, xsblevecmd.

ii) Calcule la distancia Hopkinson-escalada RHS usando la ecuación 3.183. Este parámetro es una función de la distancia desde la BLEVE elegida anteriormente xsblevecmd.

iii) Calcule la sobre presión secundaria, PSO, a la distancia Hopkinson-escalada RHS usando la ecuación 3.182.

iv) Ajuste la distancia xsblevecmd, y repita los pasos anteriores hasta que la sobre presión secundaria PSO sea igual a 34.5kPa [5psi]

5) Calcule el área de consecuencia de daño a componentes CAblevecmd usando la ecuación 3.208.

6) Para el área de consecuencia de lesiones a personal, la IBR API usa una ecuación probit basada en el colapso de construcciones, véase párrafo 6.8.5.5. La ecuación probit se usa para determinar la distancia segura xsbleveinj desde la BLEVE usando el siguiente proceso iterativo de cinco pasos:

i) Proponga una distancia de lesión de personal aceptable desde la BLEVE, xsbleveinj.

ii) Calcule la distancia Hopkinson-escalada, RHS, usando la ecuación 3.183. Este parámetro es una función de la distancia desde la BLEVE elegida anteriormente xsbleveinj.

iii) Calcule la sobre presión secundaria, PSO, a la distancia Hopkinson-escalada, RHS, usando la ecuación 3.182.

iv) Calcule el valor probit, Pr, usando la ecuación 3.184.

v) ajuste la distancia, xsbleveinj, y repita los pasos anteriores hasta que el valor probit sea de 5.0 7) Calcule el área de consecuencia de lesiones de personal, CAbleveinj, usando la ecuación 3.186.

d) PASO 10.4 – Para cada tamaño de orificio, sume las áreas de consecuencia para cada una de los eventos no-inflamables, no tóxicos usando las ecuaciones 3.210 y 3.211. El área de consecuencias de daño a componentes y de lesiones a personal son, CAnfntcmd y CAnfntinj respectivamente.

e) PASO 10.5 – Calcule las áreas ponderadas finales de consecuencias no toxicas, no inflamables usando las ecuaciones 3.212 y 3.213.

6.11 Determinación de las Áreas de Consecuencia de Daño a