Comportamiento de fugas GNL en plantas satélites de regasificación y actuación frente a ellas

Equipo de SEGURIDAD INDUSTRIAL

En los últimos años, las fuentes de energía primaria han ido variando y, hoy en día todos, estamos familiarizados con el gas natural (GN). Dicho gas puede llegar a nuestros domicilios y/u empresas a través de gasoducto que proviene de diferentes lugares. Puede provenir desde el yacimiento de gas o puede haber sido transportado en fase líquida mediante otros medios (buques metaneros y camiones cisterna) antes de ser introducido en gasoducto (ver enlace).

Este último paso se lleva a cabo en plantas satélites de regasificación (PSR), plantas que están alejadas de las redes de gas directas. El gas llega a través de camiones cisterna, para almacenarlo y posteriormente distribuirlo. ¿Qué ocurre si se da una fuga de GNL en una PSR?

El gas natural (GN) es una mezcla de gases con predominio del metano (entorno al 90%) y que está acompañado mayormente por etano, propano y butano. Gracias a sus propiedades, el GN puede ser licuado al comprimirlo y enfriarlo a ciertas condiciones, obteniendo Gas Natural Licuado (GNL). De esta forma, se consiguen disminuciones de volumen del orden de las 600 veces. Esto facilita su transporte vía buques especiales (metaneros) y camiones cisterna hasta su llegada a la PSR, así como su almacenamiento en la misma. No obstante, para mantener el gas natural en fase líquida se tienen que asegurar unas condiciones  específicas de temperatura (-160 ºC) y presión.

Características del Gas Natural

El GNL es un combustible incoloro, inodoro (el olor que asociamos es añadido al inyectar un compuesto denominado THT, que en las PSR se añade tras regasificarlo y antes de enviarlo a gasoducto), y no tóxico. Debido a su composición, lleva aparejado un riesgo inherente al carácter extremadamente inflamable del gas natural. Esto significa que cualquier fuga o escape puede desencadenar un incendio o la generación de una nube inflamable, ¿pero cómo se comporta y qué riesgos tiene una fuga de GNL?

Fugas de Gas Natural Licuado

Como ocurre con los gases licuados, una fuga de GNL es mucho más grave que una de GN ya que para un mismo orificio de salida, el volumen de GNL fugado equivaldría al gasificarse a unas 600 veces el volumen de gas que podría salir. (¡1 m3 de líquido libera 600 m3 de gas!)

Al producirse una fuga de GNL (T= -160 °C) se forma una nube blanca porque su baja temperatura condensa la humedad del aire circundante. Los vapores desprendidos del líquido son muy fríos y se comportan como un gas pesado (1,5 veces más que el aire), extendiéndose a nivel del suelo, hasta que se calienta a unos –104 °C. En este momento es cuando se hace más ligero que el aire, ascendiendo y dispersándose en la dirección del viento predominante (dispersión según la NTP 329).

Si la mezcla de vapores del gas natural en el aire se encuentra en concentración en volumen entre el 5% y el 15% (límites de inflamabilidad), y alcanza una fuente de ignición, la nube y el charco de GNL se inflamarán (Atmósfera Explosiva, cuyos conceptos básicos y metodología están recogidos en la norma UNE-EN 1127:2008). Pincha aquí para visualizar un vídeo en el que se aprecia la ignición de la nube de vapores tras una fuga de GNL.

Ignición de la nube de gas

Si dicha ignición de la nube de gas no es inmediata y se retarda en el tiempo, se puede producir una deflagración de la nube de gas inflamable que a su vez generaría una sobrepresión. Dicha deflagración es conocida como UVCE si se da en un espacio abierto (el que se daría en el caso de una PSR), o VCE si se produce en espacio cerrado.

En general, las explosiones de nubes de vapor no confinadas son deflagraciones y en contadas ocasiones se han transformado en detonaciones. Esto ha sido ocasionado por las causas que provocan cierto confinamiento y a las que también se puede añadir las fuentes de ignición potentes. La diferencia entre deflagración y detonación está en que en la primera la velocidad de propagación del frente de llama es inferior a la del sonido y en la segunda es superior, siendo en esta última la combustión de toda la masa gaseosa casi instantánea.

BLEVE

Además de esos posibles escenarios también habría que señalar que, siguiendo una corriente de pensamiento derivado de un incendio en las cercanías de los recipientes que contienen GNL a presión, se podría dar una BLEVE (NTP 293 y NTP 294) (explosión de vapores que se expanden en líquidos en ebullición) en la PSR.

En la BLEVE (ver vídeo), las llamas del incendio disminuyen la resistencia mecánica del recipiente y acaban en una rotura repentina del mismo. Esto da lugar a un escape súbito del contenido, que cambia masivamente al estado de vapor, el cual da lugar a una bola de fuego al ser el GN inflamable.

Características de la BLEVE

La característica fundamental de la BLEVE es la expansión explosiva de toda la masa de líquido gasificado súbitamente. La gran energía desarrollada en esa explosión repentina proyecta fragmentos rotos de distintos tamaños del recipiente a distancias considerables (cientos de metros). Sin lugar a duda, una BLEVE es el escenario más catastrófico de todos los que se pueden dar por una fuga de GNL en la PSR.

No obstante, no se puede obviar que existe otra corriente de pensamiento que defiende la imposibilidad de que se produzca una BLEVE asociada a GNL. Según su punto de vista, las características del producto así como de los materiales usados para su almacenamiento no permitirían que se diese dicho fenómeno.

Medidas de seguridad

Tras mencionar los escenarios de una fuga de GNL, hay que hacer hincapié en que la industria de GNL y las PSR, cuentan con  múltiples medidas de seguridad:cisternas para su transporte fabricadas según el Acuerdo Europeo sobre Transporte de Mercancías Peligrosas por Carretera, ADR; medidas de seguridad recogidas en la norma UNE 60210:2011 “Plantas Satélites de Gas Natural Licuado”: como depósitos con válvulas de alivio, distancias de seguridad, cubetos para confinar derrames, instalaciones eléctricas que cumplen con la normativa ATEX, etc Todo esto se lleva a cabo con el fin de dar cumplimiento a la normativa vigente y tratar de minimizar los accidentes que se puedan dar y sus consecuencias.

En cuanto a la actuación frente a estos escenarios, hay que tener en cuenta que hasta que no transcurra un tiempo desde la eliminación de la fuga, existirá un riesgo de inflamación o de deflagración por lo que hay que evitar las fuentes de ignición. Además, al tratarse de un producto inodoro, habrá que hacer uso de detectores (explosímetros) mientras se actúa con el viento por la espalda.

También conviene recalcar que los valores de radiación procedentes de un incendio de GNL serán hasta dos veces superiores a los de otros hidrocarburos. También hay que tener en cuenta que el agua nunca debe ser aplicada directamente al GNL puesto que aumentaría la gasificación de GNL, y por consiguiente, el aporte de gas a la nube inflamable.

Para terminar, y dejando posibles ideas para futuras entradas al blog, resultaría interesante comparar las consecuencias de las fugas de GNL de una PSR respecto a una planta de almacenamiento con capacidades semejantes de otro combustible como por ejemplo de GLP.

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