Hace ya unas semanas, estuve analizando el contexto que rodeó al devastador incendio en el patio de tanques de la Compañía Intercontinental Terminals Company (ITC). Después de haber obtenido una visión global del acontecimiento, quedamos en responder: ¿Pudo haberse evitado? ¿Cúal fue la causa de todo esto?

Habiendo ya hecho un análisis exhaustivo, te comparto mis opiniones sobre el tema. Para ello, empecemos hablando de los patios de tanques.

Los incendios y explosiones en patios de tanques

En las últimas décadas, los incendios en patios de tanques han causado daños enormes, desde el punto de vista ambiental y económico, causando pérdidas humanas y financieras, y generando altos niveles de contaminación en el medio ambiente.

Los patios de tanques son, por su propia naturaleza, entornos de alto riesgo. Sin importar cuán estrictos y abarcadores sean los protocolos de seguridad contra incendios de una instalación, en cualquier momento puede caer un rayo, funcionar mal un equipo u ocurrir un error humano, entre otros.

Entendiendo el peligro de los patios de tanques

Desde el año 2000, los medios internacionales han informado sobre más de 70 incendios importantes en patios de tanques de almacenamiento que han matado a 243 personas, lesionado a 1,669 e infligido pérdidas monetarias superiores a USD 10 mil millones; y hay muchos otros incidentes que no llegan a de los medios internacionales, pero aun así han causado daños (1).

En la Revista de Prevención de Pérdidas en las Industrias de Procesos James I. Chang y Cheng-ChungLin (2) redactaron un artículo en el año 2006 titulado «Un estudio de accidentes de tanques de almacenamiento». Aquí analizaron las causas de 242 accidentes de tanques de almacenamiento de hidrocarburos en instalaciones industriales.

Según su estudio, la mayoría de los accidentes estudiados pudieron evitarse si se hubiesen aplicado los principios de ingeniería adecuados.

Las causas identificadas de los accidentes fueron: caída de rayos durante tormentas eléctricas, errores en las labores de mantenimiento, errores operacionales, falla en los equipos mecánicos, sabotaje, rotura o fisura de elementos estructurales, fugas de combustible, problemas en el sistema eléctrico, acción de desastres naturales, y otros.

Es interesante que fueron los errores humanos que provocaron el 30% de las eventualidades, aproximadamente. Un 85% de los accidentes involucran explosiones e incendios, la mayoría ocurridos en terminales o patios de tanques de almacenamiento de productos y en más del 50% de los casos, el contenido de los tanques era crudo y productos derivados del petróleo.

¿Qué exigen las normas o los códigos?

En Estados Unidos, los estados y ciudades tienen sus propios códigos de construcción y regulaciones en materia de protección contra incendio. Estos documentos hacen referencia a las normas NFPA cuando se deben decidir cómo hay que proteger una determinada ocupación o como se debe diseñar un determinado sistema de protección. En el caso específico de los patios de tanque del terminal ITC, fueron construidos de acuerdo a la norma NFPA 30 “Código de Líquidos Inflamables y Combustibles”

Cuando los reporteros le preguntaron sobre el incendio del terminal ITC y los estándares actuales de la industria, Guy Colonna, director senior de ingeniería de NFPA, dijo que la recomendación actual para tanques petroquímicos, llamada NFPA 30, «no requiere sistemas de extinción de incendio fijos».

Efectivamente, la norma NFPA 30 “Código de Líquidos Inflamables y Combustibles” en el capítulo 22 sección 22.8 “Protección Contra Incendios para Tanques de Almacenamiento en Superficie” (3) establece los siguientes requerimientos:

  • 22.8.1 Se debe proveer o estar disponible un sistema de extinción de incendios de acuerdo con la norma NFPA aplicable para tanques de almacenamiento atmosféricos verticales de techo fijode más de 190 m3 (50000 gal) de capacidad, que almacenan líquidos Clase I, si están situados en un área congestionada donde hay riesgo inusual de exposición para el tanque desde instalaciones adyacentes o para la instalación adyacente desde el tanque.
  • 22.8.2 Los tanques de techo fijo que almacenan líquidos Clase II o Clase III a temperaturas por debajo de sus puntos de inflamación y tanques de techo flotante que almacenan cualquier líquido no requerirán protección cuando están instalados de acuerdo con este capítulo.

Como se observa, la norma NFPA 30 requiere protección sólo para tanques de techo fijo que almacenan líquidos Clase I. En el caso de los tanques de ITC Deer Park, por ser de techo flotante cubiertos, no hay obligación de protegerlos con algún sistema de extinción.

La separación entre tanques también se encuentra regulada por la norma NFPA 30. Para el caso específico de los tanques de techo flotante, la separación mínima – especificada en la tabla 22.4.2.1 para tanques de diámetro menores a 45 m (como es el caso de los tanques incendiados de ITC) – no debe ser menor a una sexta parte de la suma de los diámetros de los tanques adyacentes. En el caso de ITC los tanques tienen diámetros de unos 35 m y separaciones del orden de los 11.6 m.

Como lo han demostrado muchos incendios en patios de tanques, las separaciones exigidas por NFPA 30 no impiden el escalamiento o propagación del incendio de un tanque a otro, a menos que haya una oportuna intervención de los cuerpos de bomberos.

Otro código como el IP19 “Fire precautions at petroleum refineries and bulk storage installations” (4), requieren un espaciamiento mayor y brinda la posibilidad de utilizar la modelización de consecuencias para determinar el espaciamiento deseable de acuerdo a los objetivos acordados por las partes. 

¿Por qué es tan complicado combatir estos incendios?

Cuando estamos hablando de incendios como el ocurrido en ITC Deer Park, claramente la dificultad de combatir este incendio no tiene nada que ver con la falta de entrenamiento, o con los recursos por parte del personal de respuesta a emergencias o de los cuerpos de bomberos.

La razón principal radica en el tipo de tanque incendiado y estrategia de protección apoyada únicamente por equipos de combate de incendio portátiles.

Iniciar una respuesta a un incendio dentro de un patio de tanques es todo un desafío. Se requiere tiempo para desplegar el personal y sus equipos como camiones, mangueras, monitores, sistemas de proporcionamiento de espuma, suministro de espuma, etc. Esto puede tomar horas.

La ubicación del primer tanque incendiado, rodeado de 8 tanques y a más de 100 m de las vías acceso, hizo muy difícil la actuación del personal de respuesta de emergencia. La estrategia inicial de permitir el quemado controlado del tanque 80-8 y evitar que el incendio se propagara a los demás no tuvo éxito. Once horas después ya el incendio se había propagado a dos tanques más, luego en tan solo 4 horas más, los tanques incendiados llegaron a 7.

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Fig. 1 Incendio del tanque T 80-8

Como se puede apreciar en la fig. 1, a nivel de piso se puede observar el incendio de la fuga de combustible en el manifold del T 80-8 el cual causó que se incendiara el respectivo tanque. El incendio se ha propagado a dos de los tanques que no se han podido enfriar (Xileno y gasolina). La propagación pudo ocurrir por dos medios: uno por contacto directo de las llamas del reguero de combustible del manifod T 80-8, y el otro por radiación de las llamas del tanque incendiado.

Como se puede apreciar en la foto, la estrategia de enfriamiento para evitar el escalamiento del fuego ha funcionado solo con los cinco tanques frente a la vialidad interna, los cuales están siendo enfriados por medio de monitores. Fue imposible enfriar los otros 10 tanques vecinos al T 80-8 dada la ubicación de estos que imposibilitó su enfriamiento oportuno. Finalmente terminaron incendiándose 11 tanques

Un combate agresivo de extinción no fue viable al comienzo por el tipo de tanques. Son de techo flotante interno cubierto con un techo cónico fijo. El incendio en el manifold T 80-8 prendió los vapores que salían por la ventilación periférica necesaria para que el techo flotante pueda subir cuando se llena y bajar cuando se descarga el producto almacenado.

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Fig. 2  Ventilación periférica en tanque de flotante cubierto

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Fig. 3  Incendio inicial en tanque T 80-8

Tal como se puede apreciar en la fig. 3, los vapores generados dentro del tanque de techo flotante cubierto se queman en la ventilación periférica. Indicando que existe una mezcla muy rica de vapores dentro del tanque, provocada por la evaporación de producto debido al incendio en manifold, calentando la pared exterior del tanque.

No había manera de extinguir este incendio por la imposibilidad de acercarse al tanque para introducir espuma y sellar los vapores para que no alimenten las llamas en la ventilación. El uso de monitores está descartado, solo se podrán utilizar una vez colapse el techo cónico y se hunda hasta el fondo. Aún así, es un incendio difícil de extinguir por la obstrucción al desplazamiento de la espuma ocasionado por la presencia de los techos hundidos (flotante y cónico).

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Fig. 4  Incendio totalmente extinguido. Once tanques involucrados

A pesar de los esfuerzos del personal de emergencia, programa de ayuda mutua entre empresas cercanas y cuerpo municipal de bombero, el incendio se logra extinguir para el miércoles a las 3 am. Sin embargo, se continuaron las labores de enfriamiento y prevención de a reignición por medio de espuma.

Los productos incendiados

En el área donde ocurrió el incendio los tanques almacenaban Gasolina Blendstock, Xileno, Gasolina de pirólisis, Nafta y Aceites base. En la siguiente tabla se explica la información principal de los productos que estuvieron involucrados en el incendio:

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  1. Blendstock es una mezcla de gasolina que tiene una menor volatilidad y octanaje que la gasolina terminada.
  2. Xilenos. Derivados del benceno, disolventes. Forman parte de muchas formulaciones de combustibles de gasolina donde destacan por su elevado índice octano.
  3. Pygas. Gasolina de pirólisis subproducto del proceso de pirólisis de una corriente gaseosa o líquida de hidrocarburos para obtener etileno principalmente, la corriente líquida puede estar compuesta por nafta, gasóleo o una mezcla de ambos
  4. Nafta es un compuesto líquido de hidrocarburos intermedios derivados de la refinación del petróleo crudo. Usado como solvente y como combustible.
  5. SN 115. Aceite base que se usa como materia prima en la formulación de aceites lubricantes para la industria general. 

Los primeros tanques en incendiarse fueron los de Nafta y Gasolina de Pirólisis los cuales son Clase IB. Estos a temperatura ambiente emiten gran cantidad de vapores inflamables y se comprende que fácilmente se hayan incendiado. Sin embargo, junto a estos se encontraban los de Xileno y SN 115, los cuales son Clase IC y IIIB respectivamente. Aunque estos no son peligrosos a temperatura ambiente, al estar rodeados de tanques incendiados Clase IB permitió que los líquidos de Clase IC y IIB llegaran a emanar suficientes vapores para que el incendio se propagara a estos.

Este interesante análisis no queda aquí. Recuerde que toda acción tiene como consecuencia una reacción ¿Cuál crees que fué el impacto ambiental que dicho suceso le ocasionó a la comunidad? Espero con interés tu opinión en los comentarios.

En el próximo artículo, analizaré el impacto ambiental en la comunidad y las lecciones aprendidas de este evento. No dejes de leerlo.

Referencias

  1. https://iffmag.mdmpublishing.com/should-we-rethink-the-protection-of-petrochemical-tanks-in-light-of-the-itc-deer-park-fire/
  2. Chang, J. I., y Lin, C.-C. (2006). “A study of storage tank accidents”, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Vol. 19, pp. 51-59.
  3. Norma NFPA 30 “Código de Líquidos Inflamables y Combustibles” Capítulo 22 Sección 22.8 “Protección Contra Incendios para Tanques de Almacenamiento en Superficie”.
  4. IP19 “Fire precautions at petroleum refineries and bulk storage installations”
  5. Flammable Hazardous Materials Second Edition, Chapter 3 Flammable Liquids Table 3.1 Properties of typical petroleum fractions Pag 45
  6. https://www.ontario.ca/faq/what-blendstock
  7. https://www.repsol.com/imagenes/global/en/sn_lubricant_base_oils_tcm14-19220.pdf
  8. https://www.shell.com/content/dam/shell-new/local/business/chemicals/downloads/pdf/products-services/customer-centre/pygas-chs-v3.pdf#targetText=Physical%20Properties%3A%20Density%3A%20760%20%2D,%3A%20%3C%2D30%20deg%20C.
  9. https://www.shell.com.ar/empresas/productos-para-otras-industrias/_jcr_content/par/textimage_2088455314.stream/1519794301341/e3e003dde2bc9b3cfd1c264e5b85181866792d3a/gasolina-bajo-octano-cbo.PDF