Análisis de Riesgos y Seguridad en la Industria Química

Aproximación al concepto de información y participación según las directivas SEVESO: El concepto de información parte de dos aproximaciones diferentes: A) Emplear la información técnica para la evaluación y gestión del riesgo con el objetivo de armonizar y unificar criterios técnicos (nº de accidentes, tipos de sustancias, umbrales de peligro). B) Entender la información como un proceso interactivo de intercambio de información y opiniones entre los individuos, los grupos y las instituciones. -Fuera del apartado B-. Aportaciones de SEVESO en este sentido: El flujo de información debe producirse entre una red de comunicaciones formada por la industria, autoridades y público (cambio del secretismo). Obliga a los Estados miembros a informar e involucrar a la población. La comunicación como derecho se caracteriza por la aplicación de 3 niveles: Estar informados. Tener acceso a la información. Tener la posibilidad de expresar opiniones que influyan en la toma de decisiones.

REGLAMENTO REACH: Se centra en la seguridad relativa a los productos y sustancias implicadas en la industria. Constituye la mayor iniciativa legislativa europea en materia de seguridad en productos. El término producto no se limita solo a un producto químico, sino a cualquier sustancia que forme un producto. Se complementa con el reglamento CLP que especifica todo lo relacionado con el envasado, clasificación y etiquetado de los productos. Tiene los mismos requisitos para la producción propia que para la importación (reglamentación proteccionista que facilita comprar en Europa y restringe el mercado chino).

• Objetivos: Garantizar un alto nivel de protección de la salud humana y del medio ambiente. Reforzar la competitividad de la industria química en la UE. Crear un registro de información sobre peligros y riesgos de los productos químicos. Eliminar sustancias altamente preocupantes. Evitar ensayos innecesarios con animales. Implementar un sistema de autorización para las sustancias más peligrosas.

Historia: Hasta 1981 había división entre sustancias existentes y nuevas. Desde 1981, las existentes se consideran como nuevas y sufren una evaluación antes de continuar en el mercado.

Elementos básicos del REACH: Todas las sustancias son objeto de REACH. Las sustancias deben registrarse aportando información para gestionarlas con seguridad. Las empresas compartirán datos. Debe mejorar la información disponible sobre los peligros. Las sustancias de muy alta preocupación se someterán a un proceso de autorización y se podrá prohibir o restringir su uso. Habrá un listado de clasificación y etiquetado de sustancias peligrosas. Afecta a fabricantes de productos químicos, productores de artículos que contengan productos químicos, importadores de ambos y usuarios intermedios.

Procedimiento REACH:

1. Prerregistro.
2. Registro:
   • Obligatorio: Toda sustancia producida (importada a cantidades > 1 T/año). Todo artículo que contenga sustancias en cantidades > 1 T/año cuando puedan liberarse o generar un riesgo. Polímeros: registrar los monómeros que supongan >2 % del polímero y >1 T/año. Sustancias intermedias aisladas in situ. Sustancias intermedias aisladas transportadas in situ.
   • Exentos: Radioactivas, residuos, sustancias sometidas a supervisión aduanera, ratones de defensa, sustancias intermedias no aisladas, polímeros, <1 T/año, medicamentos y aditivos alimentarios.
3. Evaluación (hecha por autoridades competentes).
4. Autorización.
5. Notificación.
6. Restricción.
7. Formación en la cadena de suministro.
8. Clasificación y etiquetado.

TEMA 3

Peligro: Característica intrínseca, física o química, que hace que una sustancia tenga capacidad de producir daño a las personas, instalaciones o medio ambiente. Identificación de peligros: Proceso estructurado mediante el cual se identifican los peligros. Incidente catastrófico: Incidente que implica emisiones tóxicas, incendios o explosiones cuyo efecto se extiende fuera de los límites de la instalación. Riesgo: Es la medida de la consecuencia de un peligro y la frecuencia a la que puede ocurrir. Riesgo = consecuencia x frecuencia. Análisis de riesgos: Proceso de evaluar las consecuencias y las frecuencias (y probabilidades) de ocurrencia de accidentes. Valoración del riesgo: Juicio acerca de la aceptabilidad de los riesgos. Son criterios alcanzados por consenso. Evaluación del riesgo: Combinación del análisis con.

Las sustancias almacenadas, procesadas o transportadas pueden suponer peligro debido a:

• Descomposición espontánea con liberación de energía o toxinas (nitroglicerinas, peróxidos, orgánicos).
• Fuga de un gas tóxico (cloro, amoniaco).
• Formación de una mezcla explosiva/inflamable con aire (GLP, hidrógeno).
• Formación de polvo explosivo por sólidos finos (polvo de carbón, maíz, harinas).
• Sustancias corrosivas (sosa, ácidos fuertes).
• Efluentes tóxicos para el medio ambiente (fluidos de limpieza).

Punto flash o punto de destello: Es la temperatura más baja a la cual los vapores formados a partir de un líquido pueden arder. Se determina mediante métodos estándar. Líquidos combustibles e inflamables: Se clasifican atendiendo a su punto flash. Límite inferior de inflamabilidad o explosividad: Es la concentración más baja de vapor o gas (expresada en % en volumen de la sustancia en aire) que produce un incendio flash en presencia de una fuente de ignición (llama, chispa, calor). Límite superior de inflamabilidad o explosividad: Análogo al anterior.

Explosión: Liberación de energía de forma súbita o violenta que da lugar a una discontinuidad en la presión o onda expansiva. Según el tipo de energía que las origina se clasifican en:

• Mecánicas, producidas por liberación de presión (fallos mecánicos, colapso de recipientes).
• Químicas, producidas por la energía liberada en una reacción química que da lugar a un aumento de temperatura y/o un aumento del número de moles en la fase gas. Hay que distinguir entre las explosiones de mezclas de vapores combustibles con un comburente y las producidas por explosivos (llevan por sí mismos oxígeno y, por lo tanto, la explosión puede producirse en ausencia de aire).

Tipos de explosión (Blast):

• Detonación: El frente de reacción avanza en la sustancia sin reaccionar a una velocidad mayor que la del sonido, onda de choque.
• Deflagración: El frente de reacción avanza en la sustancia sin reaccionar a una velocidad menor que la del sonido, onda de.

Si tiene lugar la pérdida de contención de un gas, de un líquido que puede evaporarse o un escape bifásico, el resultado es la formación de una nube que tras la ignición puede dar lugar a:

• Explosión de nube de vapor (VCE): Combustión (oxidación explosiva) de una nube de vapor. Se producen daños por radiación y sobrepresión.
• Incendio flash: Si la ignición se produce en el instante inicial del escape y no se acumuló material suficiente como para dar lugar a la explosión de una nube de vapor, no se producen daños por sobrepresión.
• Dardos de fuego: Incendio de un chorro gaseoso producido por el escape de un gas presurizado a través de un orificio.
• Incendio en charco: Originado por la combustión de un material a partir de un líquido en la base de la llama.

Caso distinto, BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion): No se produce solo con sustancias inflamables; con no inflamables (BLEVE) y con inflamables (BLEVE + bola de fuego). Se produce cuando se almacena una sustancia a una presión mayor que la atmosférica, si se produce un fallo en el recipiente a causa de un accidente externo (ej, incendio externo que calienta un recipiente a presión) y la consiguiente pérdida de contención, se producirá una despresurización y vaporización muy rápida. Esta vaporización supone una liberación de energía que puede dar lugar a una onda de choque. Si, además, el líquido es inflamable, puede dar lugar a una bola de fuego. Nunca se pueden admitir posibles situaciones de BLEVE.

Velocidad de combustión: Velocidad de propagación de una llama a través de la mezcla inflamable vapor-aire. Esta velocidad se mide con respecto a la mezcla sin quemar. La velocidad laminar es una propiedad fundamental en las mezclas vapor/gas-aire.

Velocidad de llama: Velocidad de una llama a través de una mezcla inflamable medida con respecto a un observador fijo, es decir, la suma de la velocidad de combustión y la de traslación de gases no quemados.

Vaporización flash: Vaporización instantánea de todo o parte de un líquido cuya temperatura está por encima del punto de ebullición normal cuando su presión se reduce rápidamente hasta la presión atmosférica.

Emisividad: Relación entre la energía radiante emitida con respecto a la que emitiría un cuerpo negro a la misma temperatura.

Transmisividad atmosférica: Fracción de energía radiante transmitida a través de la atmósfera sobre un objetivo después de la reducción por absorción y dispersión atmosférica.

Factor de visión: Relación entre la radiación incidente recibida con respecto a la intensidad de la radiación emitida.

Medidas del riesgo: Normalmente el riesgo se mide en términos de: Muertes, daño a la propiedad ($), pérdida de producción ($), daño ambiental. Es necesario tener en cuenta el impacto en la comunidad y las relaciones públicas.

• Contorno de riesgo o isolíneas de riesgo: Contorno alrededor de una instalación que conecta todos los puntos que tienen el mismo nivel de riesgo.
• Control y/o mitigación del riesgo: Métodos con el propósito expreso de reducir las frecuencias y las consecuencias de sucesos peligrosos.
• Gestión del riesgo: Proceso de tomar decisiones basándose en la información procedente de técnicas de identificación de peligros, la evaluación de riesgos y las técnicas de control del riesgo.
• Riesgo voluntario frente a involuntario: La población acepta niveles del riesgo mucho mayores en actividades elegidas voluntariamente frente a actividades que se consideran impuestas.
• Zonas de intervención/alerta: (referidas a la población en una planta):
  • Zona de intervención: Las consecuencias de los accidentes producen un impacto que justifica la aplicación inmediata de medidas de protección.
  • Zona de alerta: Las consecuencias de los accidentes producen un impacto que, a pesar de ser perceptibles por la población, no justifica la intervención.

Análisis de riesgos:

1. Fase 1) Evaluación de la consecuencia (enfoque determinista: no tiene en cuenta las posibilidades):
   1. Definición de fuga (principal causa).
   2. Cálculo del fenómeno peligroso-efecto físico de la fuga (obtener una dimensión): Incendios en charco, emiten radiación térmica. Bolas de fuego, emiten radiación térmica → diámetro. Explosiones, crean sobrepresiones y proyección de fragmentos → se estima la sobrepresión. Dispersión de tóxicos.
   3. Impacto en las personas, medio ambiente y bienes. Medida de la radiación térmica y de los efectos tóxicos en términos de probabilidad de mortalidad, calculadas a partir de la dosis recibida. Es en función de ese impacto como se tratan las zonas de intervención y alerta.
2. Fase 2) Causas: Fallos en el proceso. Fallos en el almacenado.
3. Fase 3) Accidentes: Agujeros en la pared de la unidad. Ruptura catastrófica (escenario poco probable, salvo explosiones) → escapes instantáneos. Ruptura de tuberías. Fallos de sellos → escape semicontinuo.

Fugas:

• Puntos débiles: Fisuras, rendijas y agujeros en las unidades. Conexión de tuberías. Soldaduras. Cuerpo y selladuras de válvulas y bombas, bridas (no se produce con mantenimiento adecuado).
• Válvulas de alivio: Solo por mantenimiento, pues deben estar conectadas a un dispositivo de disposición seguro (no son fugas).
• Escape instantáneo: Colapso del recipiente con vertido muy rápido del contenido. El estado físico inicial de este puede modificarse al quedar expuesto a las condiciones ambientales.
• Escape semicontinuo: Pérdida de contención de magnitud limitada.

La fuga a través de una apertura (ruptura catastrófica, orificio, etc.) está controlada por:

• Presión en el recipiente (la sobrepresión se puede deber a la compresión del gas, o la presión de vapor o a una columna de líquido).
• Resistencia al flujo.
• Estado de agregación de las sustancias; el más peligroso: gas licuado presurizado.

La fuga a través de una apertura puede modelizarse como:

• Escape transitorio.
• Escape instantáneo.

Cálculo del flujo en una fuga: Condiciones isotérmicas (adiabáticas solo en tramos de tubería pequeños o fugas muy rápidas). Fugas reales:

• TNO: flujo de fluidos, termodinámica aplicada, modelos complejos.
• Modelos sencillos: (dispersión en atmósfera): CCPS.

TEMA 4: IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS Y ANÁLISIS DE RIESGO

El riesgo es un término cuantitativo; los peligros se identifican, los riesgos se cuantifican.

Clasificación de riesgo: 2 tipos:

1. Riesgos colectivos:
   • Riesgos a medio-largo plazo: desarrollo de enfermedades.
   • Riesgos episódicos: en el entorno natural (sismos, inundaciones). De sociedad (tecnológicos).
2. Microrriesgos: (afectan individualmente a cada persona):
   • Episódico/urgencias: ataque al corazón, accidente laboral.
   • Riesgo a medio-largo plazo: desarrollo de enfermedades.

Pasos en el análisis de riesgos:

1. Identificación de peligros: Consiste en ver qué peligros potenciales puede sufrir la planta de proceso. El método de análisis de operabilidad y peligros por excelencia es el HAZOP. Este método necesita un P&ID definitivo.