Concentración de gases. Temperatura de emisión. Capacidad reactiva. Fuga instantánea y prolongada. RD 1196/2003.
Índice de contenido:
- Comportamiento posterior de las emisiones y cálculo de concentraciones.
- Factores de activación y origen de una nube densa.
- Dinámica industrial: Comportamiento neutro frente a denso.
- Test oficial: Nubes densas.
Anteriormente hemos hablado de causas y factores de las emisiones, ahora veremos de forma breve el comportamiento posterior. Los modelos tratan de calcular las concentraciones de gases que se encuentran a una determinada distancia del foco emisor, tanto para gases tóxicos como inflamables.
Cuando se produce una nube densa
Una masa gaseosa liberada tiende a acumularse a ras de suelo e introducirse en sótanos o zonas bajas cuando concurren las siguientes circunstancias físicas:
- Cuando la masa molecular de la sustancia fugada es superior a la del aire. Corresponde a la gran mayoría de los productos químicos utilizados en el sector industrial.
- Si la temperatura de la emisión es inferior a la del aire se incrementa bruscamente la densidad. Este fenómeno puede suceder durante la expansión adiabática de gases a presiones muy superiores a la atmosférica o en la evaporación de licuados desde charcos de derrame.
- La capacidad reactiva puede generar sustancias de mayor masa molecular: es el caso de materias hidrofílicas que reaccionan con el vapor de agua suspendido en el ambiente.
La mayoría de las nubes industriales tienen un claro comportamiento denso. No obstante, pueden comportarse de manera excepcional como nubes neutras si la emisión se realiza a alta temperatura o si ocurre una mezcla mecánica muy rápida con el aire circundante.
Por qué son más peligrosas las nubes densas
El análisis de riesgos tecnológicos demuestra que la dispersión de nubes pesadas compromete de forma crítica la seguridad del entorno afectado debido a tres factores físicos determinantes:
- La masa de vapor tóxico tiende a permanecer a poca altura a ras de suelo, coincidiendo de forma directa con las vías respiratorias de las personas y el hábitat de los seres vivos.
- Si la sustancia es inflamable, existe una probabilidad drásticamente mayor de encontrar un punto de ignición cerca del suelo (motores, cableado, fricción). Esto eleva el riesgo térmico y mecánico por deflagración.
- La dilución atmosférica es mucho más lenta, lo que permite que el contaminante recorra mayores distancias y permanezca más tiempo a una concentración elevada de riesgo.
Para el cálculo predictivo en los planes de emergencia colectivos, la rotura catastrófica e instantánea de un almacenamiento a presión se modela matemáticamente como una nube densa e instantánea con geometría cilíndrica (Fig. 4).
Por el contrario, cuando la emisión es continua y boyante (gases ligeros o neutros), se recurre a la modelización a través de la ecuación gaussiana del penacho (Fig. 5), la cual asume una dispersión en forma de cono tridimensional condicionada por los coeficientes de difusión atmosférica.
Zonas de planificación RD 1196/2003
La Directriz Básica de Protección Civil, aprobada por el Real Decreto 1196/2003, define los criterios mínimos para la delimitación técnica del espacio afectado por un accidente grave con el fin de proteger a las personas, los bienes y el medio ambiente:
- Zona de Intervención: Es aquella área en la que las consecuencias del siniestro producen un nivel de daños que justifica la aplicación inmediata de medidas de protección colectivas.
- Zona de Alerta: Es aquella en la que los efectos son perceptibles por la población pero no justifican la intervención, excepto para salvaguardar a los grupos críticos y vulnerables.
Para establecer su demarcación en los planes especiales, la normativa prescribe dos metodologías de zonificación según el escenario operativo: durante la fase de planificación pre-siniestro las zonas se proyectan de forma teórica como círculos concéntricos perfectos con centro en el origen de la fuga; por el contrario, ante una emergencia real en curso, la geometría de la pluma adopta formas elipsoidales dinámicas condicionadas por la dirección y velocidad del viento predominante.
Control y mitigación
Ante intervenciones operativas con nubes pesadas, la prioridad táctica de las dotaciones se centra en tres pilares de contención logística:
- Limitar la proximidad de personas y restringir de forma taxativa los accesos al área de contención perimetral.
- Valorar el comportamiento físico-químico para determinar si la sustancia es más peligrosa acumulada en grandes concentraciones o disipada libremente en la atmósfera.
- Cuestionarnos de forma permanente la seguridad y monitorización instrumental de la atmósfera dentro de toda el área contaminada.
En conclusión, la principal función del equipo de emergencia exterior será siempre la de minimizar los daños provocados por las fugas tecnológicas. Los escapes químicos se controlan tácticamente mediante maniobras de direccionamiento, dilución y dispersión controlada (mediante pantallas de agua si el producto es hidrosoluble), mientras los equipos de penetración intentan detener la fuga en su origen.
Test oficial - Comportamiento y modelos de nubes densas
1. Una nube densa de gas se produce cuando concurre cuál de las siguientes circunstancias físicas:
2. En el ámbito operativo de los servicios de extinción, ¿por qué las nubes densas son drásticamente más peligrosas que las nubes neutras o boyantes?
3. De acuerdo con las prescripciones de la Directriz Básica del Real Decreto 1196/2003, ¿cuáles son las denominaciones oficiales de las zonas de planificación ante el riesgo químico?
4. Ante una emergencia real en curso donde se registra una dirección de viento conocida y constante, ¿qué geometría adoptan las zonas de planificación afectadas por el penacho?
5. Durante la fase de planificación teórica previa a un siniestro, al no poder predecir la dirección del viento, ¿cómo se proyectan cartográficamente las zonas de intervención y alerta?
