En el sector petroquímico, uno de los accidentes graves, aunque no muy frecuentes, que suelen acontecer con desastrosas consecuencias, son las explosiones BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, en sus siglas en inglés). Es decir, la explosión que puede experimentar el vapor de todo líquido sobrecalentado cuando se produce una lesión en el recipiente. Estas explosiones son un proceso físico que pueden ocurrir en cualquier líquido, aunque no tiene porque ser inflamable.
Uno de los parámetros más significativos que estudiamos en la Oficina Técnica de Ingeniería Forense (OTIF) en el campo de la investigación de incendios, cuando se busca predecir el impacto de una explosión BLEVE, es la energía de la explosión, que permite obtener la magnitud de la onda explosiva y la velocidad con la que se proyectan los fragmentos del recipiente.
Se han descrito dos métodos para el cálculo de esta energía:
- El Método del TNT Equivalente (trinitrotolueno), que trata el vapor en expansión como un gas ideal. Este método calcula la energía de explosión como la masa de TNT cuya detonación liberaría la misma cantidad de energía. Es decir, mide la energía de explosión como una masa de TNT, tomando en cuenta que la detonación de 1 kg de TNT libera una energía de 4.184·106 J.
- El otro método, sin un nombre consensuado y que en este documento se le denominará SVEE (Specific Volume, Entropy and Enthalpy, en sus siglas en inglés), trata el vapor en expansión considerando que no es un gas ideal y que basa su cálculo en la entalpía, entropía y volumen específico de los estados en los que se encuentra el vapor.
Ambos métodos consideran que la expansión del vapor es isentrópica.
En la Tabla siguiente se muestran las ecuaciones de dichos métodos:
En la Tabla 1, el subíndice 1 hace referencia al estado inicial, es decir, el estado en el que se encuentra el sistema justo antes de que se inicie la explosión. El subíndice 2 se refiere al estado final tras la explosión física.
Se ha procedido mediante estos dos métodos de cálculo, al estudio teórico de una explosión BLEVE ocurrida en un tanque de isopropileno de 990 l. de capacidad, que contenía 495 l. de producto. Tal como se refleja en la siguiente tabla, los resultados obtenidos fueron dispares, observándose un error relativo entre ambos procedimientos del 70,3%.
Este resultado tan dispar, pone de manifiesto la complejidad en el estudio de la explosión BLEVE, un campo muy específico dentro de la investigación de incendios, el sector más relevante en el campo de la investigación de siniestros.