Uso de espumas para extinción de incendios en parques de tanques de la industria petrolera y petroquímica

Incendio en una granja de tanques en Deer Park, Texas, EE. UU.

Los incendios en parques de tanques en la industria petrolera y petroquímica no ocurren con frecuencia.

Cuando ocurren, es con consecuencias devastadoras y publicidad negativa. Este artículo describirá los escenarios típicos de incidentes y presentará la espuma como el agente extintor más adecuado junto con los equipos de extinción de incendios más utilizados. Finalmente, se cuestiona si se están tomando en cuenta las lecciones aprendidas de cada incidente.

En el pasado, varios incendios causaron daños masivos en patios de tanques, refinerías de petróleo y terminales de carga. Los ejemplos destacados incluyen el parque de tanques de ITC en Deer Park, Texas, EE. UU. en marzo de 2019 y el incendio de la refinería en Baton Rouge, Luisiana, EE. UU. en febrero de 2020.

Devastación tras explosión e incendio en planta petroquímica

Lamentablemente, solo las noticias de este tipo aparecen en las noticias, a diferencia de los casi accidentes en los que la tecnología mejorada de protección contra incendios ha evitado peores resultados. Esto significa que tanto la protección contra incendios como los métodos de extinción deben mejorarse para minimizar los efectos de futuros incendios. Los sistemas de protección contra incendios en áreas peligrosas de la industria del petróleo y el gas (fuego clase B) requieren sistemas de extinción únicos, ya que la espuma se considera el mejor agente extintor para incendios de líquidos. Sin embargo, el uso de agua también puede ser importante para enfriar la pared del tanque y los tanques adyacentes.

Afortunadamente, estos incidentes a gran escala no ocurren con frecuencia, pero cuando lo hacen, pueden tener un impacto severo en los seres humanos, los ecosistemas locales y el medio ambiente en general. Extinguir incendios de tanques de petróleo de superficie completa es un gran desafío. Muchas autoridades y empresas no han aprendido de este tipo de incidentes, algunos de los cuales pueden ser desastrosos.

Los tanques en uso generalmente se clasifican por tipo de techo y diámetro. Se distinguen entre tanques de techo fijo, techo flotante y techo fijo con cubierta flotante. Los líquidos inflamables se almacenan comúnmente en tanques con cubierta o techo flotante; los fluidos explosivos, a su vez, se almacenan en tanques con techo fijo. Los diámetros de los tanques normalmente oscilan entre 65 y 265 pies, aunque también se utilizan tanques más grandes de hasta 394 pies. Sus alturas generalmente varían entre 33 pies y 246 pies. Este artículo se centra en las técnicas de extinción de incendios y no tratará los tipos de tanques con más detalle.

Existen diversas leyes regionales y nacionales en todo el mundo relativas a la protección contra incendios. Este artículo abordará los conceptos básicos de la norma NFPA 11 aplicada a nivel mundial emitida por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios, la norma para combatir incendios con espuma.

Los incidentes de incendio en patios de tanques de la industria petrolera y petroquímica ocurren en diferentes escenarios, con consecuencias que van desde menores hasta desastrosas. Los escenarios más típicos se enumeran a continuación:

La espuma ha demostrado ser el mejor medio para extinguir incendios de fluidos. La espuma se compone de agua, concentrado de espuma y aire. El concentrado de espuma se mezcla con el agua de extinción en una proporción exactamente definida. Luego se agrega aire a esta premezcla para generar la espuma. Dependiendo del concentrado de espuma y la cantidad de aire, se producen diferentes tipos de espuma para extinguir diferentes tipos de fuego. La espuma forma una capa homogénea de burbujas de aire, aumentando el volumen del agente extintor y, por tanto, reduciendo su densidad. La espuma flota sobre el líquido inflamable y se esparce por su superficie. Debido a esto ya sus propiedades químicas, la capa de espuma suprime la liberación de vapores inflamables, corta el suministro de aire y enfría la sustancia en llamas. La aplicación continua de espuma hasta cubrir por completo toda la superficie del líquido ardiendo finalmente sofocará el fuego.

Los concentrados de espuma se desarrollan para tasas de dosificación específicas. Los más comunes son 1% y 3%. Como regla general, un concentrado de espuma puede formar una espuma estable y funcional solo si se mezcla con el agua de extinción a una proporción no inferior a la correcta. Una mayor tasa de dosificación aún formará una espuma estable y funcional, sin embargo, el concentrado de espuma almacenado se consumirá más rápido. Una dosificación insuficiente producirá una espuma que no podrá desarrollar todo su poder de extinción.

○ Concentrado de espuma adecuado

○ Suficiente suministro de concentrado de espuma

○ Suministro de agua suficiente

○ Equipo de extinción en funcionamiento en cantidad suficiente (bien mantenido, acceso rápido y fácil, ubicación estratégica correcta)

○ Personal capacitado

○ Implementación rápida de un plan de acción adecuado

Según el tipo de tanque y el tamaño del parque de tanques, los sistemas de extinción deben diseñarse específicamente para cada sitio. Un tanque de techo fijo debe tener un sistema de extinción fijo que permita descargar espuma debajo del techo. Una aplicación desde sistemas móviles en el exterior solo es posible si el techo ha sido dañado o removido por un incendio o una explosión. En el caso de un tanque de techo flotante, la espuma se puede aplicar mediante el uso de sistemas fijos o móviles desde el exterior.

Los sistemas de extinción fijos normalmente constan de una o más bombas contra incendios estacionarias, un dosificador y un tanque para el concentrado de espuma, dispositivos de descarga como boquillas de espuma, rociadores, tuberías de espuma o monitores de incendios y las tuberías correspondientes.

Los sistemas móviles generalmente constan de los mismos componentes (bomba contra incendios, dosificador, tanque de suministro); estos deben, sin embargo, estar disponibles en forma móvil en vehículos o remolques. Además, solo los monitores de incendios se utilizan generalmente como dispositivos de descarga. Las tuberías/líneas constan de mangueras y tubos de succión. Además del posicionamiento táctico de los puntos de descarga de espuma, incluidas las unidades móviles, el concentrado de espuma y su dosificación en el agua de extinción son los factores más importantes para una extinción exitosa. Esto se verá más de cerca en referencia a NFPA 11.

Monitor de incendios M9 en una prueba en un parque de tanques

Al almacenar el concentrado de espuma en contenedores adecuados, se debe prestar atención a que se almacenen a una distancia segura de los objetos a proteger. La cantidad debe ser suficiente para permitir la extinción del objeto protegido de mayor tamaño, o de los objetos a proteger simultáneamente como mínimo. La tasa de dosificación dictará la cantidad de concentrado de espuma requerida. En general, es importante no mezclar diferentes concentrados de espuma o concentrados de espuma con diferentes proporciones, ya que esto puede conducir a una formación de espuma inestable. A continuación se muestra un ejemplo de cálculo para la demanda de espuma según NFPA 11:

Superficie del tanque x cantidad específica de agua de extinción x dosificación de espumógeno x tiempo mínimo de extinción solicitado.

En el caso de un tanque de petróleo crudo de 196 pies (60 m) de diámetro con techo fijo, NFPA 11 requiere una aplicación de 0,16 gpm/ft² (6,5 l/min*m2) para un tiempo de extinción de 65 min.

Cuando se usa un concentrado de espuma al 3 %, esto da como resultado una cantidad mínima de aproximadamente 9 500 galones (36 000 litros) de concentrado de espuma y un caudal de agua de extinción requerido de aproximadamente 4 750 gpm (18 000 l/min). NFPA 11 recomienda almacenar concentrado de espuma adicional para el área del dique de aproximadamente la misma cantidad. Además, se recomienda un factor de seguridad de 1,5 para compensar las pérdidas de espuma durante la extinción causadas, por ejemplo, por el viento y otros factores. Esto da como resultado un stock de 28 500 galones (108 000 l) de concentrado de espuma al 3 %. La elección del concentrado de espuma y la tasa de dosificación está dictada por el fluido que se va a extinguir.

En la continuación de este artículo, aprenderá más sobre las tecnologías de dosificación de espuma, los sistemas móviles de extinción y cómo estos contribuyen a una mayor seguridad en las áreas de tanques de la industria petrolera y petroquímica.

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