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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” SAN CARLOS – ESTADO COJEDES COORDINACION AREA DE POSTGRADO PROFESORA NAHIR CARBALLO

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Page 1: MONOGRAFIA EXPLOSIONES.doc

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALDE LOS LLANOS OCCIDENTALES

“EZEQUIEL ZAMORA”SAN CARLOS – ESTADO COJEDES

COORDINACION AREA DE POSTGRADO

PROFESORA

NAHIR CARBALLO

AUTORES:ING. MARIA DAVAUS

ING. LUIS LA LOGGIALCDO. RONAL REYES

LCDA. KARINA COELLO

SAN CARLOS 23 DE MARZO DE 2012

Page 2: MONOGRAFIA EXPLOSIONES.doc

INDICE

INTRODUCCIÓN

EXPLOSIÓNES: DEFINICIÓN, CLASIFICACIÓN, CAUSAS Y AGENTE DE DAÑO

CAUSAS

RIESGO DE EXPLOSION

QUE HACER EN CASO DE UNA EXPLOSIÓN CONLUSIÓN BIBLIOGRAFIA ANEXOS

Page 3: MONOGRAFIA EXPLOSIONES.doc

INTRODUCCIÓN

Para la mayoría de la gente una explosión se asocia inmediatamente a

una imagen de destrucción. No obstante, la mayoría de explosiones que se

llevan a cabo diariamente son controladas, como las de los motores de los

vehículos de combustión interna, la demolición de edificios, la extracción de

metales, minerales, etc. Aquí se tratarán únicamente las explosiones

accidentales, no deseadas, las cuales pueden generar grandes pérdidas

económicas y también en vidas humanas, principalmente en el ámbito de las

industrias de proceso y de la construcción en general.

En general se puede definir una explosión como una liberación repentina

de energía, que genera una onda de presión que se desplaza alejándose de la

fuente mientras va disipando energía. Esta liberación tiene que ser, no

obstante, bastante rápida y concentrada para que la onda que se genera sea

audible. No es necesario, pues, que se produzcan daños para poder considerar

este fenómeno como explosión. La energía liberada puede haber sido

almacenada inicialmente bajo una gran variedad de formas: nuclear, química,

eléctrica o de presión.

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EXPLOSIÓNES:

DEFINICIÓN, CLASIFICACIÓN, CAUSAS Y AGENTE DE DAÑO

Entendemos por explosión al evento mediante el cual se libera de

manera violenta y abrupta una determinada cantidad de energía en forma, por

lo general, de masa gaseosa. La explosión siempre significa un momento de

quiebre con las condiciones anteriores ya que representa un shock o cambio

drástico en las mismas. Debido a que las explosiones son eventos de

generación abrupta y repentina, se generan por consiguiente ondas de presión

que implican un movimiento más o menos desordenado que puede alcanzar

grandes distancias. Al mismo tiempo, las explosiones siempre se caracterizan

por el aumento de temperatura de manera drástica.

Según la Unidad de Gestión de Riesgos de la Universidad Nacional de San Luis, Buenos Aires Argentina, una explosión es una liberación súbita

de gas a alta presión en el ambiente. Súbita porque la liberación debe ser lo

suficientemente rápida de forma que la energía contenida en el gas se disipe

mediante una onda de choque. A alta presión porque significa que en el

instante de la liberación de la presión del gas es superior a la de la atmósfera

circundante.

Una explosión es la liberación de energía en un intervalo temporal

ínfimo. De esta forma, la potencia de la explosión es proporcional al tiempo

requerido. Los órdenes de magnitud rondan en los gigavatios.

DEFINICION ESPECÍFICA: Una explosión es la conversión repentina de

Energía Potencial (de origen químico o mecánico) en Energía Cinética.

CLASIFICACION

Las explosiones se distinguen por la fuente o mecanismo mediante el

cual se producen las presiones explosivas.

La clasificación u orígenes de las explosiones se suelen dividir en dos

clases:

Page 5: MONOGRAFIA EXPLOSIONES.doc

Físicos: mecánicos (choques de móviles), electromagnéticos

(relámpagos) o neumáticos (presiones y gases).

Químicos: de reacciones de cinética rápida. (detonaciones)

Explosiones Físicas; Esa reacción no supone cambios en la naturaleza

química básica de la sustancia que se encuentra almacenada.

Explosiones Químicas; Se producen por reacciones químicas, en

estado de equilibrio inestable, con una liberación súbita de energía, cuando se

alcanza la temperatura crítica de explosión.

A su vez, las explosiones también se pueden subdividir por su

confinamiento:

NO CONFINADAS; Espacios abiertos

SEMI CONFINADAS; Zonas de procesos

CONFINADAS; Edificios y recipientes

CAUSASLas explosiones siempre son generadas por causas específicas, aunque

estas pueden ser naturales o artificiales. En el primer caso estaremos hablando

de explosiones que se dan de manera espontánea en ambientes no dominados

por el hombre, mientras que en el caso de las explosiones artificiales, es el ser

humano quien juega un rol central. Ejemplos de explosiones naturales que se

dan de manera espontánea en el ambiente pueden ser las explosiones

volcánicas o las de géiseres.

Las explosiones de tipo artificial, es decir, las generadas por el hombre,

pueden ser químicas, nucleares, eléctricas o mecánicas. Estas explosiones

siempre requieren un elemento que actúa como el explosivo y que

desencadena la combustión así como también el shock explosivo ante

determinadas características. En este sentido, la pólvora es uno de los

explosivos químicos más utilizados, mientras que las corrientes de energía

pueden generar explosiones eléctricas, entre otros ejemplos. Los explosivos

nucleares son hasta el momento los más poderosos ya que aún siendo

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utilizados en muy pequeñas cantidades logran mayor alcance que cualquiera

de las otras posibilidades.

Explosiones Naturales

Erupciones volcánicasLas erupciones volcánicas son explosiones o emanaciones de lava,

ceniza y gases tóxicos desde el interior de la Tierra a través de los volcanes.

Componentes:-CRÁTER: Es la puerta de salida de los materiales del volcán.

-CHIMENEA: Es en conducto por donde sale el magma

-CONO VOLCÁNICO: Parte del volcán formada por los materiales que han

sido expulsados.

-CÁMARA MAGMÁTICA: Es el lugar donde se acumula el magma antes de

salir.

-FUMAROLAS: Son emisiones de gases de las lavas en los cráteres.

-SOLFATARAS: Son emisiones de vapor de agua y ácido sulfhídrico.

-MOFETAS: Son fumarolas frías que desprenden dióxido de carbono.

¿Por qué se producen y qué daños provocan?

Se producen por el calentamiento del magma del interior de la Tierra, el

mismo que busca salir a través de los volcanes. Las erupciones volcánicas

pueden provocar daños irreparables tales como la pérdida de vidas humanas.

Algunas víctimas mueren por lesiones o quemaduras provocadas por los

escombros de estructuras derrumbadas por las ondas sísmicas del volcán, o

por la lava emanada, otros perecen por inhalar gases venenosos, y hasta hay

personas que mueren por el intenso calor presente en el área del siniestro.

Materialmente, las erupciones volcánicas son devastadoras, ya que

pueden producir sismos, deslizamientos de tierra, incendios, y hasta tsunamis

si la erupción ocurre cerca el mar. Si en su zona de influencia se encontrasen

hospitales, centros de salud, escuelas, sistemas de agua y viviendas en

general, podrían ser destruidos totalmente. Las cenizas pueden dañar los

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cultivos, contaminar el agua y la atmósfera por largo tiempo, llegando incluso a

cambiar los patrones climáticos del área.

Géiseres

Son pequeños volcanes de vapor de agua hirviendo. Es un tipo de

fuente termal que produce una permanente actividad eruptiva, expulsando

hacia el aire una columna o chorro grande y fuerte de vapor y agua caliente.

Estas erupciones pueden detenerse o modificarse a causa de distintos

factores, como: la expulsión de minerales dentro de los conductos internos o

tuberías del géiser; el intercambio de funciones con fuentes termales cercanas;

la influencia y efectos de los terremotos; la intervención de los seres humanos.

Para que se formen los géiseres es indispensable que haya una

hidrogeología beneficiosa a ese proceso, existente sólo en algunos lugares del

mundo, por lo que son bastante extraños. Hay cerca de mil en todo el planeta,

y casi la mitad de ellos se encuentran en el Parque Nacional de Yellowstone,

Estados Unidos.

Explosiones Artificiales

Explosiones Nucleares

Las explosiones nucleares producen muy diversos tipos de efectos todos

ellos tremendamente destructivos en todos los aspectos. Se distinguen en dos

categorías. Efectos inmediatos o primarios y efectos retardados o secundarios.

Entre los inmediatos estarían la onda expansiva, el pulso de calor, la radiación

ionizante y el pulso electromagnético (EMP). En el grupo de los retardados

estarían los efectos sobre el clima, el medio ambiente así como el daño

generalizado a infraestructuras básicas para el sustento humano. A pesar de la

espectacularidad de los primeros son los daños secundarios los que

ocasionarían el grueso de las muertes tras un ataque nuclear. Pero los daños

no solo deben medirse por separado ya que en muchos casos actúan efectos

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sinérgicos es decir, que un daño potencia el otro. Por ejemplo, la radiación

disminuye las defensas del organismo y, a su vez, agudiza la posibilidad de

infección de las heridas causadas por la explosión aumentando así la

mortalidad. Es precisamente esa multitud de efectos y sinergias lo que hace de

las armas nucleares el arma más destructiva que existe.

Explosión mecánica

Una BLEVE es un tipo de explosión mecánica cuyo nombre procede de

sus iniciales en inglés Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion cuya

traducción sería "Expansión explosiva del vapor de un líquido en ebullición".

La BLEVE es un caso especial de estallido catastrófico de un recipiente

a presión en el que ocurre un escape súbito a la atmósfera de una gran masa

de líquido o gas licuado a presión sobrecalentados.

Para que se produzca una explosión BLEVE no es necesaria la

existencia de reacciones químicas ni fenómenos de combustión. Podría

producirse incluso en calentadores de agua y calderas de vapor. En principio

podría originarse en cualquier líquido almacenado en un .recipiente hermético,

aunque hay explosiones que pueden confundirse con una BLEVE sin serio. Las

BLEVES son exclusivas de los líquidos o gases licuados en determinadas

condiciones.

Normalmente las BLEVE se originan por un incendio externo que incide

sobre la superficie de un recipiente a presión, especialmente por encima del

nivel líquido, debilitando su resistencia y acabando en una rotura repentina del

mismo, dando lugar a un escape súbito del contenido, que cambia

masivamente al estado de vapor, el cual si es inflamable da lugar a la conocida

bola de fuego (fireball). Esta última se forma por deflagración (combustión

rápida) de la masa de vapor liberada. Debido a que esta circunstancia es el

escenario normal, al hablar de explosiones BLEVES y sus consecuencias, se

incluye en sentido amplio a la bola de fuego, aunque debe quedar claro que

ésta última sólo ocurre cuando el producto es inflamable.

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La característica fundamental de una BLEVE es la expansión explosiva

de toda la masa de líquido evaporada súbitamente, aumentando su volumen

más de 200 veces. La gran energía desarrollada en esa explosión repentina

proyecta fragmentos rotos de distintos tamaños del recipiente a considerables

distancias.

AGENTE DE DAÑO

En un incendio el agente de daño, es decir, aquellos elementos que

producen daño, son el calor, el humo, los gases y las llamas, pero en una

explosión el agente de daño es fundamentalmente la onda de presión

destructiva o de choque, pero también existen otros agentes de daños

secundarios como son los proyectiles primarios o los efectos del gas que se

escapa, que en algunos cosas puede ser inocuo u en otros inflamable,

corrosivo, toxico, etc. Estos agentes de daño son propios de la explosión con

independencia donde ésta ocurre, pero de acuerdo al entorno donde ocurre

pueden existir proyectiles secundarios y los efectos de las instalaciones que se

rompen, lo que puede generar escapes de gases, incendios, derrumbes, etc., u

otras explosiones derivadas.

Una explosión causa ondas de presión en los alrededores donde se

produce, las explosiones se pueden categorizar según si las ondas son

subsónicas y detonaciones si son supersónicas (ondas de choque). Estas

velocidades deben considerarse respecto del medio de propagación (el

explosivo).

El efecto destructivo de una explosión es precisamente por la potencia

de la detonación que produce ondas de choque o diferencias de presión

subyacentes de duración muy corta, extremadamente bruscas.

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RIESGO DE EXPLOSION

El peligro de explosión surge cuando un material inflamable es mezclado

con aire, pudiendo formar una mezcla explosiva. Esto puede ocurrir mientras se

encuentran esos materiales inflamables almacenados, en movimiento, en

procesos, en producción y en manufactura. El primer requisito es en la

operación con la intención de prevenir condiciones donde la mezcla inflamable

este expuesta en la atmósfera. Sin embargo, como hay riesgo de que suceda,

medidas especiales deben de ser consideradas con la intención de prevenir la

posibilidad de ignición de flama o de atmósferas explosivas.

Primordialmente a la vida del personal; la ignición solo puede ocurrir

cuando simultáneamente exista, una atmósfera inflamable o la posibilidad de

chispa. La ignición puede surgir por medio de un “arco”, chispazo, o superficie

caliente mientras es utilizado un equipo operado con electricidad, aunque sea

reconocido que un equipo no eléctrico puede ser una fuente de ignición.

Los tres ingredientes que juntos pueden provocar el riesgo de que una explosión ocurra, son:a. Material Inflamable (Combustible)

b. Aire (Oxígeno) y

c. Fuente de Ignición (Calor)

Son las fuentes que aportan una energía de activación suficiente para

que la reacción sea iniciada.

Superficie caliente

Descargas de electricidad estática

Fuegos, llamas, material incandescente

Arcos o chispas de origen eléctrico

Chispas o fricción de origen mecánico

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Atmósfera Explosiva

Una atmósfera explosiva es la mezcla con el aire, en condiciones

atmosféricas de sustancias inflamables en forma de gases, vapores, nieblas o

polvos en la que, tras una ignición la combustión se propaga a la totalidad de la

mezcla no quemada.

Atmósfera Potencialmente Explosiva

Aquella atmósfera que puede convertirse en explosiva debido a

circunstancias locales y de funcionamiento.

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QUE HACER EN CASO DE UNA EXPLOSIÓN

Busque protección al lado de su escritorio o debajo de una mesa

sólida.

Salga del edificio tan pronto como pueda.

No use los ascensores.

Identifique cualquier situación peligrosa o que pudiera causar un

incendio.

Si tiene tiempo, llévese su equipo de suministros para emergencias.

SI HAY UN INCENDIO

Salga del edificio tan pronto como pueda.

Arrástrese por el piso si hay humo.

Use un paño mojado, si lo tiene, para cubrirse la nariz y la boca.

Use el dorso de la mano para tocar las partes de arriba, de abajo y de

en medio de las puertas cerradas.

Si la puerta no está caliente, apóyese contra ella y ábrala lentamente.

Si la puerta está caliente, no la abra. Busque otra salida.

No use los ascensores.

Si su ropa prende fuego, no corra. Deténgase, tírese al suelo y ruede para apagar el fuego.

Si se encuentra en casa, vaya a un lugar de reunión previamente

designado.

Asegúrese de que estén presentes todos los miembros de la familia y

supervise cuidadosamente a los niños pequeños.

Nunca vuelva a entrar en un edificio que se encuentre en llamas.

SI ESTÁ ATRAPADO ENTRE LOS ESCOMBROS

Si es posible, use una linterna para mostrarles a los rescatadores

donde está.

Evite hacer movimientos innecesarios para no levantar el polvo.

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Cúbrase la nariz y la boca con cualquier cosa que tenga a la mano.

(Una tela densa de algodón puede servir como un buen filtro. Trate de

respirar a través del material).

Dé golpecitos en un caño o en una pared para ayudar a los

rescatadores a encontrarlo.

Use un silbato, si lo tiene, para llamar la atención de los operarios de

rescate.

Debe gritar sólo como último recurso. Cuando una persona grita, puede inhalar cantidades peligrosas de polvo.

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Bibliografía

Unidad de Gestión de Riesgos de la Universidad Nacional de San Luis, Buenos

Aires Argentina. 2011

Burton, I., Robert W. Kates and Gilbert F. White. The Environment as Hazard

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http://www.lpgatex.com 2006

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%2Fwww.estrucplan.com.ar%2Fproducciones%2Fentrega.asp%3Fidentrega

%3D102&ei=MWp0T-

64EM2n0AHzitH1Dg&usg=AFQjCNGKffCZ6pP4DwXqonPrsOoN4uRI2g&cad=rja

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Explosiones Naturales

Riesgo de Explosión

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Explosiones ArtificialesExplosiones Químicas

Explosiones Para Demoliciones

Explosiones Físicas y Mecánicas