16
Hoja de Cálculo de Áreas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda Edición 2008 Ing. Adán González Torres NODO 11 Planta: Esfera Sustancia: Cloruro de Vinilo VCM Nivel de Riesgo N.F.P.A Instalación: Realizo: 1 Salud 2 4 2 Inflamabilidad 4 2 2 3 Reactividad 2 N.A. Caustico o Acido Información requerida para el cálculo de Areas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda edición. 4 Riesgoa Espec. N.A. No 1.2 - Condiciones de operación del Fluido Almacenado Condiciones del Medio Ambiente Variable Valor Unidad SI Valor Unidad SI abs Cantidad Sistema US Abs. Variable Valor Unidad SI Cantidad Unidad SI abs Cantidad Sistema US Abs. P op = 27.97 kg/cm 2 2742.920005 kpa 397.8268198 psia Patm = 1.033 kg/cm 2 101.3026945 kpa 14.69271022 psia T op = 26.6 °C 299.75 °K 539.55 °R T amb = 32 °C 305.15 °K 549.27 °R Nivel = 80 % Tg = 41 °C 314.15 °K 565.47 °R 2 m 6.56166 ft ρ atm 1.2 kg/cm 2 0.075 lb/ft3 Determinación de las Masas a Evaluar Uw = 6 m/s 19.68504 ft/s Masa Nodo (Kg) 3,721,718.12 Masa Inventario (Kg) 3,721,718.12 RH = 80 % Selección del Componente a Evaluar Selección de los Sistemas de Mitigación, Detección y Aislamiento kg/cm 2 psia 25 355.5 6.1 .2. Propiedades requeridas para condiciones de almacenamiento (SISTEMA INGLES) 6.1 .3. Propiedades requeridas para condiciones de flasheo (SISTEMA INGLES) Valor Sistema US Abs. Valor Sistema US Abs. a) Fase de almacenamiento (vapor, líquido, critico, dos fases) Fase a) Fase de flash (vapor, líquido, dos fases) 2 Fases Fase b) Fracción másica de liquido, fracl 0.800 % b) Temperatura de flash, Tf 351 °R c) Fracción másica del vapor, fracv 0.200 % c) Fracción de flash, fracfsh 0.010 frac d) Peso molecular, MW 1 62.499 gr/lb d) Densidad del líquido ρl 56.030 lb/ft3 e) Densidad del líquido,ρl 56.030 lb/ft3 e) Densidad del vapor ρv 4.274 lb/ft3 f) Viscosidad de líquido, μl 0.172 Cp f) Calor especifico del líquido Cpl 0.469 Btu/lb °R g) Relación de calores específicos de gases ideales, k=Cp/Cv 1.182 Adimens g) Calor de combustión del Líquido HCl 8102.415 Btu/lb h) Entalpía de la mezcla L 58.708 BTU/lb h) Calor de combustión del vapor HCv 8102.415 Btu/lb Entalpía de la mezcla V 196.298 BTU/lb i) Calor latente de vaporización del líquido ΔHv 105.800 Btu/lb i) Entropía de la mezcla L -0.472 BTU/lb °R j) Temperatura de punto Burbuja del líquido Tb 493.470 °R Entropía de la mezcla V 776.810 BTU/lb °R k) Temperatura de punto Rocío del vapor Td °R j) Presión Crítica Pc 774.479 psia l) Fracción Flamable de la sustancia mfrac (flam) 1 frac Temperatura Crítica Tc 776.810 °R Temperatura de Ebullición 516.79 °R k) Temperatura de Auto-Ignitión, AIT 1341.000 °R Aceleración de la gravedad de la tierra a nivel mar 32.2 ft/s2 l) Presión de saturación, Psat, a temperatura de almacenamiento 435.026 kpa Presión de punto Burbuja del líquido Tb 4.267003 lb/in2 m) Limites de inflamabilidad, LFL 33.000 Adimens Limites de inflamabilidad, UFL 3.600 Adimens Tabla 6.2 – Parámetros de Interacción de la superficie con una piscina liquida n) Calor de Combustión HC 8102.415 BTU/lb o) Limites Tóxicos (p.ej.IDLH, ERPG, AELG, Probist, etc.) 3.10E+04 mg/m3 Superficie β Fracción Tóxica de la sustancia mtox (tox) 1 frac (Btu/hr-ft-oR) (ft2/s) (unitless) (unitless) Sustancia Tóxica con densidad mayor a la del Aire No 0.53 0.00000448 1 0.32 Sustancia No Tóxica No Flamable No 6.3.2 Determinación de la fase de Emisión Ec. (3.107) 0 1 0 0 1 1 1 1 Ec. (3.108) 1 0 0 Constante Sistema US SI C1 12 31623 Ec. (3.109) C2 1 1000 C4 1 2.205 C5 55.6 25.2 C7 10.763 1 Selección del tamaño de orificio de descarga C8 1 0.0929 C9 0.6 0.123 2.1 - Basados en el Tipo de Componente y la Tabla 5.4 API RP 581 identifique los diámetros de los orificios de descarga C10 63.32 9.744 C11 1 0.145 Por lo tanto, de la tabla 5. API RP 581, aplican todos los tamaños de fuga, por lo que tenemos = 1.01325 bar = 101.325 kPa C14 3600 1 C15 1 4.685 1 Orificio de descarg a m 2 C16 70 30.89 1 32 0 3.2E-05 C17 0.00723 0.001481 2 491 1 4.9E-04 C18 0.0164 0.005 3 8171 13 8.2E-03 C19 1.015 1.085 4 129462 201 1.3E-01 C20 0.147 1.013 5 32365 50 3.2E-02 C21 9590 5328 C22 14.62 5.8 2.2 - Determine la frecuencia de falla genérica, gff n , para el n th orifico de descarga, así como la frecuencia de falla genérica total C23 0.346 0.45 C24 2.279 2.6 No. Equipo Compnte Pequeño Mediano Grande Ruptura gff n C25 0.0438 0.0296 27 Recipiente DRUM 0.000008 0.00002 0.000002 0.0000006 0.0000306 C26 14.5 100 C27 0.3967 1 C28 6895 1000 C29 1.85E-04 4.30E-04 C30 6.43E-07 9.76E-08 CONSECUENCIAS DE ÁREAS DE AFECTACIÓN NIVEL 2 API 581 (ESCENARIOS DE FUEGO, NUBES TÓXICAS Y CONSECUENCIAS NO FLAMABLES NO TÓXICAS. Constantes API 581 Ing. Adán González Torres Tag.de Estudio Equipo ó Línea. Tamaño del orificio de descarga Rango de diámetro para cada orificio, mm (in) Diámetro del orificio de descarga, d n mm (in) Area del orificio de descarga, mm 2 (in 2 ) factdi Pequeño 0 - 6.4 ( 0 - 1/4 ) d 1 = 6.4 (0.25") Mediano > 6.4 - 51 ( > 1/4 - 2 ) d 2 = 25 (1") Grande > 51 - 152 ( > 2 - 6 ) d 3 = 102 (4") Ruptura > 152 ( > 6 ) d 4 = min[D,406 (16")] Adicional d5 = min[D,203 (8")] Altura donde se encuentra la fuga CLASE ESTABILIDAD Tipo de Zona DRUM C C Líquido surf k surf surf X Concreto Solamente monitores de agua contra incendio D Practica Recomendada API 581 Parte 3 Analisis de Consecuencias Nivel 2 Ing. Adán González Torres mail: [email protected] Tampico Tamps/México.

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ÁREAS DE AFECTACIÓN DE FUEGO, TÓXICO Y NO TÓXICO, NO INFLAMABLE

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Hoja de Cálculo de Áreas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda Edición 2008 Ing. Adán González Torres

NODO 11 Planta: Esfera Sustancia: Cloruro de Vinilo

VCM

Nivel de Riesgo N.F.P.A

Instalación: Realizo: 1 Salud 2 4

2 Inflamabilidad 4 2 2

3 Reactividad 2 N.A. Caustico o Acido

Información requerida para el cálculo de Areas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda edición. 4 Riesgoa Espec. N.A. No

1.2 - Condiciones de operación del Fluido Almacenado Condiciones del Medio Ambiente

Variable Valor Unidad SI Valor Unidad SI abs Cantidad Sistema US Abs. Variable Valor Unidad SI Cantidad Unidad SI abs CantidadSistema US

Abs.

Pop = 27.97 kg/cm22742.920005 kpa 397.8268198 psia Patm = 1.033 kg/cm2

101.3026945 kpa 14.69271022 psia

Top = 26.6 °C 299.75 °K 539.55 °R Tamb = 32 °C 305.15 °K 549.27 °R

Nivel = 80 % Tg = 41 °C 314.15 °K 565.47 °R

2 m 6.56166 ft ρ atm 1.2 kg/cm2 0.075 lb/ft3Determinación de las Masas a Evaluar Uw = 6 m/s 19.68504 ft/sMasa Nodo (Kg) 3,721,718.12 Masa Inventario (Kg) 3,721,718.12 RH = 80 % 4

Selección del Componente a Evaluar Selección de los Sistemas de Mitigación, Detección y Aislamiento

kg/cm2 psia 27 6

25 355.5 3

6.1 .2. Propiedades requeridas para condiciones de almacenamiento (SISTEMA INGLES) 6.1 .3. Propiedades requeridas para condiciones de flasheo (SISTEMA INGLES)

Valor Sistema US Abs. ValorSistema US

Abs.

a) Fase de almacenamiento (vapor, líquido, critico, dos fases) 1 Fase a) Fase de flash (vapor, líquido, dos fases) 2 Fases Fase

b) Fracción másica de liquido, fracl 0.800 % b) Temperatura de flash, Tf 351 °R

c) Fracción másica del vapor, fracv 0.200 % c) Fracción de flash, fracfsh 0.010 frac

d) Peso molecular, MW 1 62.499 gr/lb d) Densidad del líquido ρl 56.030 lb/ft3

e) Densidad del líquido,ρl 56.030 lb/ft3 e) Densidad del vapor ρv 4.274 lb/ft3

f) Viscosidad de líquido, µl 0.172 Cp f) Calor especifico del líquido Cpl 0.469 Btu/lb °R

g) Relación de calores específicos de gases ideales, k=Cp/Cv 1.182 Adimens g) Calor de combustión del Líquido HCl 8102.415 Btu/lb

h) Entalpía de la mezcla L 58.708 BTU/lb h) Calor de combustión del vapor HCv 8102.415 Btu/lb

Entalpía de la mezcla V 196.298 BTU/lb i) Calor latente de vaporización del líquido ΔHv 105.800 Btu/lb

i) Entropía de la mezcla L -0.472 BTU/lb °R j) Temperatura de punto Burbuja del líquido Tb 493.470 °R

Entropía de la mezcla V 776.810 BTU/lb °R k) Temperatura de punto Rocío del vapor Td °R

j) Presión Crítica Pc 774.479 psia l) Fracción Flamable de la sustancia mfrac (flam) 1 frac

Temperatura Crítica Tc 776.810 °R Temperatura de Ebullición 516.79 °R

k) Temperatura de Auto-Ignitión, AIT 1341.000 °R Aceleración de la gravedad de la tierra a nivel mar 32.2 ft/s2

l) Presión de saturación, Psat, a temperatura de almacenamiento 435.026 kpa Presión de punto Burbuja del líquido Tb 4.267003 lb/in2

m) Limites de inflamabilidad, LFL 33.000 Adimens

Limites de inflamabilidad, UFL 3.600 Adimens Tabla 6.2 – Parámetros de Interacción de la superficie con una piscina liquida

n) Calor de Combustión HC 8102.415 BTU/lb

o) Limites Tóxicos (p.ej.IDLH, ERPG, AELG, Probist, etc.) 3.10E+04 mg/m3 Superficie βFracción Tóxica de la sustancia mtox (tox) 1 frac Surface (Btu/hr-ft-oR) (ft2/s) (unitless) (unitless)

Sustancia Tóxica con densidad mayor a la del Aire No 1 0.53 0.00000448 1 0.32

Sustancia No Tóxica No Flamable No

6.3.2 Determinación de la fase de Emisión

Ec. (3.107) 0 1 0 0

1 1 1 1

Ec. (3.108) 1 0 0

Constante Sistema US SI

C1 12 31623

Ec. (3.109) C2 1 1000

C4 1 2.205

C5 55.6 25.2

C7 10.763 1

Selección del tamaño de orificio de descarga C8 1 0.0929

C9 0.6 0.123

2.1 - Basados en el Tipo de Componente y la Tabla 5.4 API RP 581 identifique los diámetros de los orificios de descarga C10 63.32 9.744

C11 1 0.145

Por lo tanto, de la tabla 5. API RP 581, aplican todos los tamaños de fuga, por lo que tenemos = 1.01325 bar = 101.325 kPa C14 3600 1

C15 1 4.685 1

Orificio

de

descarg

a

m2 C16 70 30.89

1 32 0 3.2E-05 C17 0.00723 0.001481

2 491 1 4.9E-04 C18 0.0164 0.005

3 8171 13 8.2E-03 C19 1.015 1.085

4 129462 201 1.3E-01 C20 0.147 1.013

5 32365 50 3.2E-02 C21 9590 5328

C22 14.62 5.8

2.2 - Determine la frecuencia de falla genérica, gff n , para el n th orifico de descarga, así como la frecuencia de falla genérica total C23 0.346 0.45

C24 2.279 2.6

No. Equipo Compnte Pequeño Mediano Grande Ruptura gff n C25 0.0438 0.0296

27 Recipiente DRUM 0.000008 0.00002 0.000002 0.0000006 0.0000306 C26 14.5 100

C27 0.3967 1

C28 6895 1000

C29 1.85E-04 4.30E-04

C30 6.43E-07 9.76E-08

CONSECUENCIAS DE ÁREAS DE AFECTACIÓN NIVEL 2 API 581 (ESCENARIOS DE FUEGO, NUBES TÓXICAS Y CONSECUENCIAS NO FLAMABLES NO TÓXICAS.

Co

nst

ante

s

AP

I

58

1

Ing. Adán González Torres

Tag.de

EstudioEquipo ó

Línea.

Tamaño del orificio de

descarga

Rango de diámetro para

cada orificio, mm (in)

Diámetro del orificio de

descarga, d n mm (in)

Area del orificio de

descarga, mm2 (in2)

factdi

Pequeño 0 - 6.4 ( 0 - 1/4 ) d 1 = 6.4 (0.25")

Mediano > 6.4 - 51 ( > 1/4 - 2 ) d 2 = 25 (1")

Grande > 51 - 152 ( > 2 - 6 ) d 3 = 102 (4")

Ruptura > 152 ( > 6 ) d 4 = min[D,406 (16")]

Adicional d5 = min[D,203 (8")]

Altura donde se encuentra la fuga

CLASE ESTABILIDAD

Tipo de Zona

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

DRUM C C

Líquido

surfksurf surfX

Concreto

Solamente monitores de agua contra incendio

D

Practica Recomendada API 581 Parte 3 Analisis de Consecuencias Nivel 2 Ing. Adán González Torres

mail: [email protected]

Tampico Tamps/México.

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Hoja de Cálculo de Áreas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda Edición 2008 Ing. Adán González Torres

Cálculo de la tasa de descarga

3.4 - Para cada orificio de descarga calcule la tasa de descarga W n , considerando cada área A n del paso 3.2

5.3.2 Calculo de velocidad de emisiones para líquidos

Cd = 0.61 sin unidades

Kv,n = 1 sin unidades

rl = 897.51 kg/m3

Ec. (3.3) An= mm2

gc= 1 kg-m/N-s2

Ps = Pop= N/m2 KPa

Orificio de

descargain

Wn , kg/seg

d 1 = 0.25 5.569E-01 76.72 42.7316

d 2 = 1 8.498E+00 76.72 652.0329

d 3 = 4 1.415E+02 76.72 10854.0003

d 4 = 16 2.241E+03 76.72 171965.5898

d5 = 8 5.603E+02 76.72 42991.3974

5.3.3 Ecuaciones de velocidad de emisión para gases.

SI LA LIBERACIÓN ES GAS SE MODELA COMO GAS SONICO

1.091009 -0.207166416 99.49110099 KPa Ec. (3.5) 1 0

Cd = 0.61 sin unidades

An= 0 mm2

Ecuación para gases sónicos. Ps = Pop= 2742962 Pa

k= 1.18

MW= 62.50 kg/kg-mol

Ec. (3.7) R= 8.314 J/(kg-mol)K 1545 ft-lbf/lb-mol°R]

T= 299.75 Kelvin

gc= 1 kg-m/N-s2

C2= 1000 sin unidades

Patm= 101302.6945 N/m2 Pa

Orificio de

descargaWn , kg/seg

d 1 = 53,827 0.4 0.0 5,498.2

d 2 = 821,333 0.4 0.0 83,895.8

d 3 = 13,672,245 0.4 0.0 1,396,563.1

d 4 = 216,616,517 0.4 0.0 22,126,477.3

d5 = 54,154,129 0.4 0.0 5,531,619.3

Ecuación para gases subsonicos.

Ec. (3.6)

La Tasa de Descarga es en Fase Líquido

Orificio de

descarga0.153989195 Wn , kg/seg

Orificio de

descarga

Líquido Wn ,

kg/seg

Gas Sonico Wn ,

kg/seg

Gas

SubsonicoWn

, kg/seg

Wn , kg/seg

d 1 = 53,827 0.3 0.0 0.4 1189.9 d 1 = 43 0 0 43

d 2 = 821,333 0.3 0.0 0.4 18156.8 d 2 = 652 0 0 652

d 3 = 13,672,245 0.3 0.0 0.4 302245.3 d 3 = 10854 0 0 10854

d 4 = 216,616,517 0.3 0.0 0.4 4788630.0 d 4 = 171966 0 0 171966

d5 = 54,154,129 0.3 0.0 0.4 1197157.5 d5 = 42991 0 0 42991

5.4.2 Masa máxima disponible para liberación (Masa Disponible) La máxima masa disponible para liberación se calcula usando la ecuación 3.11

Ec. (3.10) Ec. (3.11)

Orificio de

descargain Wn , kg/seg

Orificio de

descargain masadisponible, n kg.

masadisponible, n

lb.

d1 = 0.25 42.73 7692 d1 = 0.25 3,721,718 8,204,974

d2 = 1 652.03 117366 d2 = 1 3,721,718 8,204,974

d3 = 4 10854.00 1953720 d3 = 4 3,721,718 8,204,974

d4 = 16 42991.40 7738452 d4 = 16 3,721,718 8,204,974

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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5.1 - Para cada orificio de descarga, calcule el tiempo requerido para liberar 4,536 kg [10,000 lbs) del fluído

Ec. (3.12)

Orificio de

descargain

Wn ,

kg/seg

d1 = 0.25 42.73 sec t n<= 180 seg masa > 4536 kg

d2 = 1 652.03 sec d1 = 0.25 42.73 106.15 Contínua Instantánea Instantánea

d3 = 4 10854.00 sec d2 = 1 652.03 6.96 Instantánea Instantánea Instantánea

d4 = 16 171965.59 sec d3 = 4 10854.00 0.42 Instantánea Instantánea Instantánea

d4 = 16 171965.59 0.03 Instantánea Instantánea Instantánea

6.4 - Empleando la Tabla 5.6 del API RP 581, y las clasificaciones determinadas en los pasos 6.2 y 6.3, determine el factor de reducción de la descarga, factdi

1/4" 60

1" 40

4" 30

6.5 - Empleando la Tabla 5.7 API RP 581 y la clasificación de los sistemas definidos en los pasos 6.2 y 6.3, determine la duración

d1 = 0.25 Instantánea

d2 = 1 Instantánea

d3 = 4 Instantánea

d4 = 16 Instantánea

7.1 - Para cada orificio de descarga, calcule la tasa de descarga ajustada, rate n , emplenado la ecuación (3.13) SI LA FUGA ES

Ec. (3.13) Ec. (3.15)

Orificio de

descargain Wn , kg/seg

Tipo de

descargarate,n , kg/seg rate,n , lbs/seg

Orificio de

descargain

Tipo de

descarga

Duración de

la fuga, ld n,

seg

d1 = 0.25 42.73 Instantánea 0 0 d1 = 0.25 Instantánea 0.00

d2 = 1 652.03 Instantánea 0 0 d2 = 1 Instantánea 0.00

d3 = 4 10854.00 Instantánea 0 0 d3 = 4 Instantánea 0.00

d4 = 16 171965.59 Instantánea 0 0 d4 = 16 Instantánea 0.00

Ec. (3.14) La Tasa de Descarga es en Fase Líquido

Orificio de

descargain masa,n , kg masa,n , lb

Orificio de

descargain Wn , kg/seg

Tipo de

descargaWn , kg/seg Wn , lb/seg

d1 = 0.25 3721718 8204846 d1 = 0.25 42.73 Instantánea 3721718.12 8204845.944

d2 = 1 3721718 8204846 d2 = 1 652.03 Instantánea 3721718.12 8204845.944

d3 = 4 3721718 8204846 d3 = 4 10854.00 Instantánea 3721718.12 8204845.944

d4 = 16 3721718 8204846 d4 = 16 171965.59 Instantánea 3721718.12 8204845.944

NIVEL 2 DE CONSECUENCIAS

6.7 DETERMINACIÓN DE LA TASA Y MASA DE EMISIÓN PARA EL ANÁLISIS DE CONSECUENCIAS

6.7.2 Modelado de lluvia y aerosol

0.98

para Ec.(3.110)

para Ec.(3.111)

6.7.3 Calculo de tasa de emisones en chorro y tasa de emisionesen charco

Ec.(3.112) Ec.(3.113) Ec.(3.114)

Orificio de

descargain

Orificio de

descargain

d1 = 0.25 8040749 d1 = 0.25 164096.9189

d2 = 1 8040749 d2 = 1 164096.9189 0.4d3 = 4 8040749 d3 = 4 164096.9189

d4 = 16 8040749 d4 = 16 164096.9189

Wn , kg/seg t n , segCriterio

Tipo de descarga

106.15

0.42

0.03

Tiempo para liberar 4,536 kg, tn, en

segundos

0.95

SE REDUCE EL ÁREA A UN

Orificio de

descargain

0

Reduction Factor, di fac

0

Maximum Leak Duration, max ld

6.96

factdi

0.05

0

Orificio de

descargain

Duración total de la fuga

Id max,n , min

0

0

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

fshro fracfrac 21

0.0rofrac

5.0fshfrac

5.0fshfrac

rofrac

ron

POOL fracrateW *

POOLW

)1( ron

jet fracrateW

jetW

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

Practica Recomendada API 581 Parte 3 Analisis de Consecuencias Nivel 2 Ing. Adán González Torres

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Tampico Tamps/México.

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Hoja de Cálculo de Áreas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda Edición 2008 Ing. Adán González Torres

Para descargas en fase Líquido se toma la fuente de Pisinas de líquido hirviente o no hirviente

6.7.4 Fuentes de vapor de pisinas hirvientes y no hirvientes

6.7.4.2 Pisinas de líquido hirvienteOrificio de

descargain ft3/s

d1 = 0.25 38392.63532

Ec.(3.115) d2 = 1 38392.63532

d3 = 4 38392.63532

d4 = 16 38392.63532

5.568347529 0.026705809

Orificio de

descargain

Orificio de

descargain tpn

d1 = 0.25 207920.6354 30919.30139 d1 = 0.25 132.2302132

d2 = 1 1627785.718 242063.5023 d2 = 1 1035.21448

d3 = 4 1627785.718 242063.5023 d3 = 4 1035.21448

d4 = 16 1627785.718 242063.5023 d4 = 16 1035.21448

Orificio de

descargain Ec.(3.116)

d1 = 0.25 1341.106038

d2 = 1 6276.793596

d3 = 4 6276.793596

d4 = 16 6276.793596

6.7.4.3 Pisinas de líquido no hirvientes

Orificio de

descargain

Ec.(3.117) d1 = 0.25 1,849.61

d2 = 1 34,190.09

d3 = 4 34,190.09

d4 = 16 34,190.09

6.8 Determine las consecuencias inflamables y explosivas

6.8.1 Cálculo de Árbol de eventos (Probabilidad)

Ec.(3.118) Ec.(3.119) Ec.(3.120)

Orificio de

descargain

d1 = 0.25 30,919.30 80,407.5 30610.10837

d2 = 1 242,063.50 80,407.5 239642.8673

d3 = 4 242,063.50 80,407.5 239642.8673

d4 = 16 242,063.50 80,407.5 239642.8673

6.8.1.2 Probabilidad de ignición dada una Liberación

PROBABILIDAD DE IGNICION DE LIBERACIONES DE LIQUIDO A CONDICIONES AMBIENTE

Ec.(3.121) Tamaño Fuga

1/4 0.475590158

2 0.631775613

4 0.631775613

Ruptura 0.631775613

PROBABILIDAD DE IGNICION DE LIBERACIONES DE GAS A CONDICIONES AMBIENTE

Ec.(3.122) Tamaño Fuga

1/4 2.849393564

2 2.849393564

4 2.849393564

Ruptura 2.849393564

Maxima Probabilidad de Ignición de Liquidos Maxima Probabilidad de Ignición de Vapores

Ec.(3.123) Ec.(3.124)

1 0.827977952

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

npV ,

npt ,

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Probabilidad de Ignición de fluido liberado en el actual proceso

Fase Líquido Fase Gas Dos Fases

Ec.(3.125) Ec.(3.126) Ec.(3.127)

Tamaño Fuga

1/4 0.66932473 2.102614885 2.088281984

2 0.767810043 2.102614885 2.089266837

4 0.767810043 2.102614885 2.089266837

Ruptura 0.767810043 2.102614885 2.089266837

6.8.1.3 Probabilidad de Ignición retardada contra Ignición Inmediata

Continua Líquido

Continua Vapor

Instantánea Líquido

Instantánea Vapor

Líquido Gas Líquido Gas

Tamaño FugaTipo de

descargaEc.(3.131)

1/4 Instantánea 0.8 1 0.1 1 0.125 0.25 0.75 0.75 0.24875

2 Instantánea 0.8 1 0.1 1 0.125 0.25 0.875 0.75 0.24875

4 Instantánea 0.8 1 0.1 1 0.125 0.25 0.875 0.75 0.24875

Ruptura Instantánea 0.8 1 0.1 1 0.125 0.25 0.875 0.75 0.24875

Probabilidad de Ignición Inmediata

Ec.(3.128) Ec.(3.129) Ec.(3.130)

Tamaño Fuga

1/4 0.873886703 0.432490165 0.436904131

2 0.873886703 0.432490165 0.436904131

4 0.873886703 0.432490165 0.436904131

Ruptura 0.873886703 0.432490165 0.436904131

Probabilidad de flash fire ignición Retardada sistema

Ec.(3.132) Ec.(3.133) Ec.(3.134)

Tamaño Fuga

1/4 0.875 0.75 0.75125

2 0.875 0.75 0.75125

4 0.875 0.75 0.75125

Ruptura 0.875 0.75 0.75125

6.8.1.5 Probabilidad de Fireball dada una ignición Inmediata

Ec.(3.135)

Ec.(3.136)

Tamaño Fuga

1/4 0 1 1

2 0 1 1

4 0 1 1

Ruptura 0 1 1

6.8.1.6 Resultados de Probabilidad de Eventos

La probabilidad de eventos resultantes se determinaran con la multiplicación de todas las probabilidades individuales a lo largo del árbol de evntos mostrado en las figuras 6.3 y 6.4.

Tipo de

Liberación

0.8

0.1

1 0.5 0.50.5

1 0.125 0.875

1 0.25 0.75

0.25 0.75

Probabilidad de Ignición Inmediata Probabilidad de VCE o Flash Fire dada Temp. AIT VCE Flash FireTemp. AmbienteFase Fluido

VCE2 FasesLíquido Gas

VCE Flash FireTemp. AITTemp. Ambiente

Tabla 6.3 Probabilidades de Eventos

0.8 1

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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6.8.2 Incendio tipo Charco de fuego (POOL FIRE)

6.8.2.2 Tasa de quemado de Charco de fuego

Charco no Hirviente

Incendio tipo Charco de fuego

Ec.(3.140) 0.736 [lb/ft2-s]

Charco Hirviente

Ec.(3.141) 0.554 [lb/ft2-s]

Mezcla de Liquidos

Ec.(3.142) Sustancia Pura [lb/ft2-s]

Tamaño de Charco de Fuego El charco de Fuego es: Hirviente 0.554

Tamaño Fuga

1/4 14,522,098 [ft2]

2 14,522,098 [ft2]

[ft2] Ec.(3.143) 4 14,522,098 [ft2]

Ruptura 14,522,098 [ft2]

Tamaño Máximo de Charco de Fuego

Tamaño Fuga

Ec.(3.144) 1/4 9,111,337.47 [ft2]

[ft2] 2 9,111,337.47 [ft2]

4 9,111,337.47 [ft2]

Ruptura 9,111,337.47 [ft2]

Área del Charco de Fuego Radio del Charco de Fuego

Tamaño Fuga

1/4 9,999.90 56.4186 ft

[ft2] Ec.(3.145) 2 9,999.90 56.4186 ft Ec.(3.146)4 9,999.90 56.4186 ft

Ruptura 9,999.90 56.4186 ft

6.8.2.4 Longitud de la llama e Inclinación

Velocidad del Viento, Adimensional Longitud del Viento

Ec.(3.148) Tamaño Fuga Ec.(3.147)1/4 19.69 812.91 ft

2 19.69 812.91 ft

4 19.69 812.91 ft

Ruptura 19.69 812.91 ft

Inclinación de la LlamaTamaño Fuga θ

1/4 0.23 1.34 76.97

Ec.(3.149) 2 0.23 1.34 76.97

4 0.23 1.34 76.97

Ruptura 0.23 1.34 76.97

6.8.2.5 Energia Radiante del Charco de Fuego

Tamaño Fuga

Btu/hr-ft2 Ec.(3.150) 1/4 173,328.62 Btu/hr-ft2

2 173,328.62 Btu/hr-ft2

4 173,328.62 Btu/hr-ft2

Ruptura 173,328.62 Btu/hr-ft2

Cantidad de energia Irradiada a un Objetivo

Ec.(3.151) Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 194,186 12,000.00 btu/hrft2 1/4 194,186 4,000.00 btu/hrft2

2 194,186 12,000.00 btu/hrft2 2 194,186 4,000.00 btu/hrft2

4 194,186 12,000.00 btu/hrft2 4 194,186 4,000.00 btu/hrft2

Ruptura 194,186 12,000.00 btu/hrft2 Ruptura 194,186 4,000.00 btu/hrft2

Daño a componentes de Equipos Daño o fatalidades a Personas

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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Transmitancia Atmosferica

Ec.(3.152)

Tamaño Fuga xsn PropuestoDistancia

PropuestaW/m2 [Btu/hr-ft2] Tamaño Fuga xsn Propuesto

Distancia

PropuestaW/m2 [Btu/hr-ft2]

1/4 0.5998733 57 ft 194,185.79 1/4 0.599873298 57 ft 194,186

2 0.5998733 57 ft 194,185.79 2 0.599873298 57 ft 194,185.79

4 0.5998733 57 ft 194,185.79 4 0.599873298 57 ft 194,185.79

Ruptura 0.5998733 57 ft 194,185.79 Ruptura 0.599873298 57 ft 194,185.79

Presión Parcial del medio Ambiente

Ec.(3.153)

0.55797939 0.557979385

Factor de vista de radiación cilindrico

Ec.(3.154)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 1.84001592 1/4 1.840015904

2 1.84001592 2 1.840015904

4 1.84001592 4 1.840015904

Ruptura 1.84001592 Ruptura 1.840015904

Factor Vertical

Tamaño Fuga 1 2 3 4 5 6 7 8

Ec.(3.155) 1/4 -0.24238781 207.5528799 0.0038008 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715425 0.071473919 0.70339171

2 -0.24238781 207.5528799 0.0038008 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715425 0.071473919 0.70339171

4 -0.24238781 207.5528799 0.0038008 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715425 0.071473919 0.70339171

Ruptura -0.24238781 207.5528799 0.0038008 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715425 0.071473919 0.70339171

Tamaño Fuga 1 2 3 4 5 6 7 8

1/4 -0.24238781 207.55288 0.003800817 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715445 0.0714739 0.70339172

2 -0.24238781 207.55288 0.003800817 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715445 0.0714739 0.70339172

4 -0.24238781 207.55288 0.003800817 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715445 0.0714739 0.70339172

Ruptura -0.24238781 207.55288 0.003800817 0.070438501 10.6297482 0.140346255 -0.07715445 0.0714739 0.70339172

Factor Horizontal

Ec.(3.156) Tamaño Fuga 1 2 3 4 5 6 7

1/4 0.47724803 178.5119292 560.81185 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.066125789

2 0.47724803 178.5119292 560.81185 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.066125789

4 0.47724803 178.5119292 560.81185 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.066125789

Ruptura 0.47724803 178.5119292 560.81185 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.066125789

Tamaño Fuga 1 2 3 4 5 6 7

1/4 0.47724803 178.511929 560.8118504 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.0661258

2 0.477248029 178.511929 560.8118504 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.0661258

4 0.477248029 178.511929 560.8118504 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.0661258

Ruptura 0.477248029 178.511929 560.8118504 0.123308339 0.312516007 1.560711848 0.140380583 1.0661258

Ec.(3.157)

Ecuaciones para cordenadas y longitud de la flama Ec.(3.158)

Ec.(3.159)Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037 Ec.(3.160) 1/4 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037

2 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037 2 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037

4 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037 Ec.(3.161) 4 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037

Ruptura 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037 Ruptura 14.408 1.0103 153.716 207.308 1.037

Área de consecuencia de Incendio de Charco para daños a componentes o Equipos y daños o fatalidades a Personas

Ec.(3.162) Ec.(3.163)

Tamaño Fuga ft2 Contínua Instantanea Tamaño Fuga ft2 Contínua Instantanea

0 1/4 10,207.06 0.912379025 0 0.0 ft2 1/4 10,207.06 0.912379025 0 0.0 ft2 0

0 2 10,207.06 0.912809311 0 0.0 ft2 2 10,207.06 0.912809311 0 0.0 ft2 0

0 4 10,207.06 0.912809311 0 0.0 ft2 4 10,207.06 0.912809311 0 0.0 ft2 0

0 Ruptura 10,207.06 0.912809311 0 0 ft2 Ruptura 10,207.06 0.912809311 0 0.0 ft2 0

Area por

Probabilidad

Area por

Probabilidad

Probabilidad de Árbol de

Eventos

Probabilidad de Árbol de

Eventos

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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6.8.3 Incendio tipo Chorro de fuego (JET FIRE)

6.8.3.2 Energia Radiante del Chorro de Fuego

Ec.(3.164)

Incendio tipo Chorro de fuego

Tamaño Fuga W [Btu/hr] Tamaño Fuga W [Btu/hr]

1/4 29,782,623,333 1/4 29,782,623,333

2 29,782,623,333 2 29,782,623,333

4 29,782,623,333 4 29,782,623,333

Ruptura 29,782,623,333 Ruptura 29,782,623,333

6.8.3.3 Distancia de seguridad para chorros de fuego y Área de consecuencia

Ec.(3.165)

Tamaño Fuga W/m2 [Btu/hr-ft2] W/m2 [Btu/hr-ft2] Tamaño Fuga W/m2 [Btu/hr-ft2] W/m2 [Btu/hr-ft2]

1/4 2,045,692,426 12,000.00 1/4 876,616,429.26 4,000.00

2 8,354,864.38 12,000.00 2 2,668,079.97 4,000.00

4 8,354,864.38 12,000.00 4 2,668,079.97 4,000.00

Ruptura 8,354,864.38 12,000.00 Ruptura 2,668,079.97 4,000.00

Transmitancia Atmosferica

Ec.(3.152)Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 0.863153961 1/4 0.832223652

2 0.681109497 2 0.648439192

4 0.681109497 4 0.648439192

Ruptura 0.681109497 Ruptura 0.648439192

Presión Parcial del medio Ambiente

Ec.(3.153)

0.55797939 0.557979385

Factor de vista de puto de fuete

Ec.(3.166)

Tamaño Fuga m-2 [ft-2] xsn Propuesto W/m2 [Btu/hr-ft2] Tamaño Fuga m-2 [ft-2] xsn Propuesto W/m2 [Btu/hr-ft2]

1/4 0.079577285 1 2,045,692,426 1/4 0.035367682 1.5 876,616,429.26

2 0.000411869 13.9 8,354,864.38 2 0.000138155 24 2,668,079.97

4 0.000411869 13.9 8,354,864.38 4 0.000138155 24 2,668,079.97

Ruptura 0.000411869 13.9 8,354,864.38 Ruptura 0.000138155 24 2,668,079.97

Área de consecuencia de Incendio de Chorro para daños a componentes o Equipos y daños o fatalidades a Personas

Ec.(3.167) Ec.(3.168)

Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea

0 1/4 3.14 0.912379025 0 0.0 ft2 1/4 7.07 0.912379025 0 0.0 ft2 0

0 2 606.99 0.912809311 0 0.0 ft2 2 1,809.56 0.912809311 0 0.0 ft2 0

0 4 606.99 0.912809311 0 0.0 ft2 4 1,809.56 0.912809311 0 0.0 ft2 0

0 Ruptura 606.99 0.912809311 0 0 ft2 Ruptura 1,809.56 0.912809311 0 0 ft2 0

Probabilidad de Árbol de

Eventos Area por

Probabilidad

Probabilidad de Árbol de

Eventos Area por

Probabilidad

Valor EstablecidoValor Establecido

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

Practica Recomendada API 581 Parte 3 Analisis de Consecuencias Nivel 2 Ing. Adán González Torres

mail: [email protected]

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Hoja de Cálculo de Áreas de Consecuencias Nivel 2 API 581 Segunda Edición 2008 Ing. Adán González Torres

6.8.4. Incendio tipo Bola de Fuego (Fire Ball)

Masa maxima disponible para la emisión

Ec.(3.169)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 8,204,846 1/4 8,204,846

2 8,204,846 2 8,204,846 Incendio tipo Bola de fuego

4 8,204,846 4 8,204,846

Ruptura 8,204,846 Ruptura 8,204,846

6.8.4.2 Tamaño y Duración de la bola de fuego

Ec.(3.170)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 2,933.14 1/4 2,933.14

2 2,933.14 2 2,933.14

4 2,933.14 4 2,933.14

Ruptura 2,933.14 Ruptura 2,933.14

Altura central de la Bola de Fuego

Ec.(3.171)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 2,199.86 1/4 2,199.86

2 2,199.86 2 2,199.86

4 2,199.86 4 2,199.86

Ruptura 2,199.86 Ruptura 2,199.86

Duración de la Bola de Fuego

Ec.(3.171)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 32.5382422 1/4 32.53824217

2 32.5382422 2 32.53824217

4 32.5382422 4 32.53824217

Ruptura 32.5382422 Ruptura 32.53824217

Energia irradiada por la Bola de Fuego

Ec.(3.174)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 87,082 1/4 87,082

2 87,082 2 87,082

4 87,082 4 87,082

Ruptura 87,082 Ruptura 87,082

Presión de estallido

Ec.(3.175)

0.28690808

6.8.4.4 Distancia de seguridad de la Bola de Fuego y área de Consecuencia.

Ec.(3.176)

Valor

EstablecidoValor Establecido

Tamaño FugaW/m2 [Btu/hr-

ft2]

W/m2 [Btu/hr-

ft2]Tamaño Fuga W/m2 [Btu/hr-ft2]

W/m2 [Btu/hr-

ft2]

1/4 12,007 12,000.00 1/4 4,010 4,000.00

2 12,007 12,000.00 2 4,010 4,000.00

4 12,007 12,000.00 4 4,010 4,000.00

Ruptura 12,007 12,000.00 Ruptura 4,010 4,000.00

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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Factor de Modelado Esferico.

Ec.(3.177)

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 0.3051 1/4 0.1068

2 0.3051 2 0.1068

4 0.3051 4 0.1068

Ruptura 0.3051 Ruptura 0.1068

Distancia de la Bola de Fuego al Objetivo

Ec.(3.178)

Tamaño Fuga PROPUESTA Tamaño Fuga PROPUESTA

1/4 1,610 1,327.5 12,007 1/4 1,846 2,243.5 4,009.8

2 1,610 1,327.5 12,007 2 1,846 2,243.5 4,009.8

4 1,610 1,327.5 12,007 4 1,846 2,243.5 4,009.8

Ruptura 1,610 1,327.5 12,007 Ruptura 1,846 2,243.5 4,009.8

Transmitancia Atmosferica

Ec.(3.152)Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 0.45 1/4 0.43

2 0.45 2 0.43

4 0.45 4 0.43

Ruptura 0.45 Ruptura 0.43

Presión Parcial del medio Ambiente

Ec.(3.153)

0.55797939 0.557979385

Área de consecuencia de Incendio de Chorro para daños a componentes o Equipos y daños o fatalidades a Personas

Ec.(3.179) Ec.(3.178)

Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea

0.9 1/4 5,536,304 0.912379025 0.912379025 5,051,207.9 ft2 1/4 15,812,591 0.912379025 0.912379025 14,427,076.3 ft2 0.91

0.9 2 5,536,304 0.912809311 0.912809311 5,053,590.1 ft2 2 15,812,591 0.912809311 0.912809311 14,433,880.2 ft2 0.91

0.9 4 5,536,304 0.912809311 0.912809311 5,053,590.1 ft2 4 15,812,591 0.912809311 0.912809311 14,433,880.2 ft2 0.91

0.9 Ruptura 5,536,304 0.912809311 0.912809311 5,053,590.1 ft2 Ruptura 15,812,591 0.912809311 0.912809311 14,433,880.2 ft2 0.91

Probabilidad de Árbol de

Eventos Area por

Probabilidad

Probabilidad de Árbol de

Eventos Area por

Probabilidad

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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6.8.5. Incendio tipo Explosión de Nube de Vapor (VCE´S)

Modelo TNT

Masa equivalente a (TNT)

Incendio tipo Nube de Vapor (VCE)

Tamaño Fuga

1/4 4,985,930 2000 Btu/lb

2 4,985,930

4 4,985,930 0.15 Adimens.

Ruptura 4,985,930

8102.415 Btu/lb

Distancia de la Nube de Vapor al Objetivo

Tamaño Fuga PROPUESTA

1/4 0.59 101.0000 ft2

2 0.59 101.0000 ft2

4 0.59 101.0000 ft2

Ruptura 0.59 101.0000 ft2

Ecuación escalada para sobrepresión

Tamaño Fuga

1/4 1616 1.02 2104.17 2.101628937 1.091778691 5.001866297 5 psi

2 1616 1.02 2104.17 2.101628937 1.091778691 5.001866297 5 psi

4 1616 1.02 2104.17 2.101628937 1.091778691 5.001866297 5 psi

Ruptura 1616 1.02 2104.17 2.101628937 1.091778691 5.001866297 5 psi

Área de consecuencia de Incendio de Chorro para daños a componentes o Equipos y daños o fatalidades a Personas

Ec.(3.185) Ec.(3.186)

Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea

0.3 1/4 32,047 0.292505861 0.292505861 9374.1 ft2 1/4 32,047.46 0.292505861 0.292505861 9374.1 ft2 0.29

0.3 2 32,047 0.29264381 0.29264381 9,378.5 ft2 2 32,047.46 0.29264381 0.29264381 9378.5 ft2 0.29

0.3 4 32,047 0.29264381 0.29264381 9,378.5 ft2 4 32,047.46 0.29264381 0.29264381 9378.5 ft2 0.29

0.3 Ruptura 32,047 0.29264381 0.29264381 9,378.5 ft2 Ruptura 32,047.46 0.29264381 0.29264381 9378.5 ft2 0.29

6.8.6. Incendio tipo Llamarada

Esta limitado al 25% del Área de (VCE) y sera igual al Área de consecuencia para lesiones graves al personal.

Ec.(3.187)

Incendio tipo Llamarada

Tamaño Fuga Área Contínua Instantanea

0.9 1/4 8,011.9 0.883397098 0.883397098 7077.7 ft2

0.9 2 8,011.9 0.883813716 0.883813716 7081.0 ft2

0.9 4 8,011.9 0.883813716 0.883813716 7081.0 ft2

0.9 Ruptura 8,011.9 0.883813716 0.883813716 7081.0 ft2

6.8.7. Determinación de consecuencias inflamables

Ec.(3.188) Ec.(3.189)

Tamaño Fuga Área Tamaño Fuga Área

1/4 5,067,660 ft2 1/4 14,443,528 ft2

2 5,070,050 ft2 2 14,450,340 ft2

4 5,070,050 ft2 4 14,450,340 ft2

Ruptura 5,070,050 ft2 Ruptura 14,450,340 ft2

Probabilidad de Árbol de

Eventos Area por

Probabilidad

Probabilidad de Árbol de

Eventos Area por

Probabilidad

Probabilidad de Árbol de Eventos Area por

Probabilidad

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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6.8.8. Determinación del Área final de consecuencia inflamable

Ec.(3.190) Ec.(3.191)

4,815,953 ft2 13,726,131 ft2

Equipos Área 4,815,953 ft2 447,416.72 m2 Equipos Área 13,726,130.9 ft2 1,275,199.29 m2

Radio 1,238.13 ft 377.38 m Radio 2,090.3 ft 637.11 m

6.9 Determinación de Consecuencias Tóxicas

Modelos para gases Neutros (modelos Gausianos). a b c d

D 0.128 0.905 0.2 0.76

Datos del viento a determinada altura

Nube Tóxica

Ec.(191) z= 1.7 m C Concentración de estudio 3.10E+04 mg/m3

z0= 3 m Uw Velocidad del viento en la cota z

Uw0= 6 m/s Uw0 Velocidad del viento en la cota z0

α= 0.25 Adimens α Constante que depende la estabilidad atmosferica y de la rugosidad del Terreno

5.21 m/s z Altura cota z

z0 Rugosidad del terreno z0

Modelos para liberaciones contínuas h altura del punto de la emisión 2 m

ṁ caudal masico de la emisión

y Distancia de la nube de gas en dirección del viento (objetivo)

Tamaño FugaTipo de

descargaWn , kg/seg

Duración de

la fuga, ld n,

seg

X m

Y

mConcentración

ml/m3td= s

1/4 Instantánea 3,721,718.1 0.00 30.67 6 3.10033E+04 5.89

2 Instantánea 3,721,718.1 0.00 30.67 6 3.10033E+04 5.89 5.00E-06

4 Instantánea 3,721,718.1 0.00 30.67 6 3.10033E+04 5.89

Ruptura Instantánea 3,721,718.1 0.00 30.67 6 3.10033E+04 5.89

Tamaño Fuga Tamaño Fuga

1/4 3 Ec.(193) Ec.(194) 1/4 3

2 3 2 3

4 3 4 3

Ruptura 3 Ruptura 3

Corrección para la duración de la emisión Corrección para la rugosidad del terrenopara 100m < x < 10,000 m donde t es el Tiempo de un receptor a la emisión (s)

Tamaño Fuga m Tamaño Fuga m

1/4 0 Ec.(195) Ec.(196) 1/4 17.01154356

2 0 2 0

4 0 4 0

Ruptura 0 Ruptura 0

Concentración x a una distancia y=0, altura z=0 Alcance de una determinación de concentración C

Tamaño Fuga kg/m3 Tamaño Fuga m

1/4 0.00000 Ec.(197) Ec.(198) 1/4 0.00

2 0.00000 2 0.00

4 0.00000 4 0.00

Ruptura 0.00000 Ruptura 0.00

Tamaño Fuga 1 2 3 4 5

1/4 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000000 Ec.(192)

2 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000000

4 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000000

Ruptura 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00000000

Modelos para liberaciones Instantaneas

Tamaño Fuga

Ec.(199) 1/4 3,602,191 -7510.637647 1 2.37669E-22 -37532108413

2 3,602,191 -7510.637647 1 2.37669E-22 -37532108413

4 3,602,191 -7510.637647 1 2.37669E-22 -37532108413

Ruptura 3,602,191 -7510.637647 1 2.37669E-22 -37532108413

Desviaciones tipicas sobre los ejes (x, y, z)

Tamaño Fuga

1/4 3.98658 1.417766394 3 Ec.(200)

2 3.98658 1.417766394 3

4 3.98658 1.417766394 3

Ruptura 3.98658 1.417766394 3

Función de la Estabilidad Atmosferica

Área Final Área Final

CLASE DE

ESTABILIDAD

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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Concentración x a una distancia y=0, altura z=0

Ec.(201)

Tamaño Fuga Área Área Total

Tamaño Fuga 1/4 591 m Tóxica ft2

1/4 31,003.27 Ec.(3.203) 2 591 m 6,042.11

2 31,003.27 4 591 m

4 31,003.27 Ruptura 591 m

Ruptura 31,003.27

Área 6,042 ft2 561 m2

Radio 43.85 ft 13.37 m

Modelos para Gases (Pesados) Tóxicos

Densidad a Temperatura Ambiente

2.2

Nube Tóxica Densa

Tamaño Fuga Área Área Total

1/4 142,082 m Tóxica ft2

2 142,082 m 1,452,885.92

4 142,082 m

Ruptura 142,082 m

Área 1,452,886 ft2 134,978 m2Tamaño Fuga Radio 680.05 ft 207.28 m

1/4 212.66

2 212.66

4 212.66

Ruptura 212.66

Área de consecuencia final Tóxica dependiendo si es un gas Denso o Neutro con disperibilidad Gausiana

Área Total

Tóxica ft2

6,042.11

6.10 Determinación de las Consecuencias No-Inflamables No-tóxicas

Explosiones físicas "VCE"

Masa equivalente a (TNT)

Ec.(3.204)

Explosión Física (VCE)

Tamaño Fuga

W 57,012

Distancia de la Nube de Vapor al Objetivo Ecuación escalada para sobrepresión

Tamaño Fuga PROPUESTA Tamaño Fuga

W 1.21 46.5000 ft2 1/4 1616 1.07 968.75 3.907077981 1.342205554 5.009912517 5 psi

Área de consecuencia de VCE para daños o fatalidades a Personas

Ec.(3.205) Ec.(3.206)

Tamaño Fuga Área Tamaño Fuga Área

W 6,793 W 6,793

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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6.10 Determinación de las Consecuencias No-Inflamables No-tóxicas

Explosiones físicas "BLEVE´s"

Masa equivalente a (TNT)

Ec.(3.207)

Explosión Física (BLEVE)

Tamaño Fuga

W 411,265,821

Distancia de la Nube de Vapor al Objetivo Ecuación escalada para sobrepresión

Tamaño Fuga PROPUESTA Tamaño Fuga

W 0.24179.5000 ft2 1/4 1616 1.00 3739.58 1.252881188 1.015878986 5.001927821 5 psi

Área de consecuencia para BLEVE daños o fatalidades a Personas

Ec.(3.208) Ec.(3.209)

Tamaño Fuga Área Tamaño Fuga Área

W 101,223 W 101,223

6.10 Determinación de las Consecuencias No-Inflamables No-tóxicas

Consecuencias de fugas de Vapor

Ec.(3.81) Ec.(3.82)

Tamaño Fuga Tipo Fuga CA Tamaño Fuga Tipo Fuga CA

1/4 Instantánea 25.64 1/4 Instantánea 1,642,417.14

2 Instantánea 391.22 2 Instantánea 1,642,417.14

4 Instantánea 6,512.40 4 Instantánea 1,642,417.14

Ruptura Instantánea 103,179.35 Ruptura Instantánea 1,642,417.14

Ec.(3.83) Ec.(3.22)

Tamaño Fuga fact ic Tamaño Fuga CA blend

1/4 0.77 1/4 1,262,293

2 1.00 2 1,642,417.14

4 1.00 4 1,642,417.14

Ruptura 1.00 Ruptura 1,642,417.14

Área Total

Vapor ft2

1,543,038.27

6.10 Determinación de las Consecuencias No-Inflamables No-tóxicas

Consecuencias de fugas Acidas y Causticas

Ec.(3.86) Ec.(3.84)

Tamaño Fuga

1240909.956 1/4 #¡NUM!

2 #¡NUM!

4 #¡NUM!

Ec.(3.87) Ruptura #¡NUM! Ec.(3.85)

36462 0

5.10.4 Mezclado de Resultados Basado en el Tipo de Emisión

Tamaño Fuga

Ec.(3.88) 1/4 #¡NUM!

2 #¡NUM!

4 #¡NUM!

Ruptura #¡NUM!

Ec.(3.89)

Área Total

Causticas ft2

#¡NUM!

)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

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)1(

)*(

10frac

fracfracfrac

fshl

ent

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BIBLIOGRAFIAAPI, API RP 580 Recommended Practice for Risk-Based Inspection, American Petroleum Institute,Washington, D.C.

API, API 579-1/ASME FFS-1 2007 Fitness-For-Service, American Petroleum Institute, Washington, D.C.,2007

CCPS, Guidelines for Consequence Analysis of Chemical Releases, ISBN 0-8169-0786-2, published by theCenter for Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers, 1999.

TNO, Methods for Calculation of Physical Effects (TNO Yellow Book, Third Edition), Chapter 6: Heat Fluxfrom Fires, CPR 14E (ISSN 0921-9633/2.10.014/9110), Servicecentrum, The Hague, 1997

CCPS, Guidelines for Evaluating the Characteristics of Vapor Cloud Explosions, Flash Fires, and BLEVEs,ISBN 0-8169-0474-X, published by the Center for Chemical Process Safety of the American Institute ofChemical Engineers, 1994

Lees, Frank P., Loss Prevention in the Process Industries: Hazard Identification, Assessment and Control,Butterworth-Heinemann, Second Edition, Reprinted 2001

Baker, W.E., P.A. Cox, P.S. Westine, J.J. Kulesz, and R.A. Strelow, Explosion Hazards and Evaluation,New York: Elsevier, 1983

OFCM, Directory of Atmospheric Transport and Diffusion Consequence Assessment Models (FC-I3-1999),published by the Office of the Federal Coordinator for Meteorological Services and Supporting Research(OFCM) with the assistance of SCAPA members, the document is available athttp://www.ofcm.gov/atd_dir/pdf/frontpage.htm

Cox, A.W., Lees, F. P., and Ang, M.L., Classification of Hazardous Locations, Rugby: Instn Chem. Engrs.,1990

MTAS: Fichas Internacionales de Seguridad Química. Ministerio de Trabajo y AsuntosSociales, Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo, <http://www.mtas.es/insht/index.htm>[Consulta: 10 de mayo de 2002].

R.D. 363/1995; Real Decreto 363/1995, de 10 de marzo, por el que se aprueba el Reglamentosobre Notificación de Sustancias Nuevas y Clasificación, Envasado y Etiquetadode Sustancias Peligrosas. (B.O.E. nº 133, de 5-06-95) y sus posteriores modificaciones

1254/1999; Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, por el que se aprueban medidasde control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengansustancias peligrosas. (B.O.E. nº 172, 20-7-99).

Sumario

Instalación 0 Presión de Operación 27.97 kg/cm 2

Planta 0 Temperatura de Operación 26.6 °C Tamaño de Fuga Aplica Fuga Tipo de Fuga Wn , kg/seg Wn , lb/seg

1/4 Si Instantánea 3,721,718.1 8,204,845.9

Tag. Equipo o Línea Esfera Equipo API 581 Recipiente DRUM 2 Si Instantánea 3,721,718.1 8,204,845.9

4 Si Instantánea 3,721,718.1 8,204,845.9

Sustancia Cloruro de Vinilo Masa del componente 3,721,718.12 kg Ruptura Si Instantánea 3,721,718.1 8,204,845.9

Masa Disponible 3,721,718.12 kg

1 Salud 2

2 Inflamabilidad 4 Limite de flamabilidad para Personas 12.6 kW/m2 [4000 btu/hrft2]

3 Reactividad 2

4 Riesgoa Espec. N.A. Limite de flamabilidad para Equipos 37.8kw/m2 [12000btu/hrft2] Fase de Almacenamiento Líquido

Limite de Sobrepersión 34.5kPa [5psi] Fase de Liberación 2 Fases

4

2 2 Tiempo Tóxico MAX (IDLH, ERPG, AELG, Probist) 10 min

N.A.

Limites Tóxicos (IDLH, ERPG, AELG, Probist) 3.10E+04 mg/m3

Sistema de Detección y Aislamiento en caso de Fuga. Sistema de Mitigación en caso de Fuga.

Detección visual, cámaras o detectores con cobertura limitada. Aislamiento dependiente de válvulas operadas manualmente. Solamente monitores de agua contra incendio

Probabilidad Área ft2 Probabilidad Área ft2 Probabilidad Área ft2 Probabilidad Área ft2

Alberca de Fuego 0.00 0.00 Alberca de Fuego 0.00 0.00

0.29 9,377.34 0.29 9,377.34

Chorro de Fuego 0.00 0.00 Chorro de Fuego 0.00 0.00

Llamarada 0.88 7,080.12 Llamarada 0.88 7,080.12

Bola de Fuego 0.91 5,052,967.26 Bola de Fuego 0.91 14,432,101.4

Aplica Área Aplica Área Equipos Área Personas Aplica Área

Nube Tóxica Neutra Si 6,042.11 No 0.00 0.00 No 0.00

Nube Tóxica Densa No 1,452,885.9 No 6,792.9 6,792.9

No 101,223.1 101,223.1

Área de consecuencia Final de fuga de Vapor de Agua para lesión al personal Área de consecuencia Final de Acidos o Causticos para lesión al personal

Área Total Área Total ft2

Vapor ft2 Caustico y Acido

0.00 No Aplica 0.00 No Aplica

5.11.2 Área de Consecuencia de Daño de Componente Final

Ec.(3.93)

4,815,953 ft2

4,815,953 N.A N.A

Área 4,815,953 ft2 447,417 m2

Radio 1,238.13 ft 377.38 m

5.11.3 Área de consecuencia final de lesión de personal

Ec.(3.95)

13,726,131 ft2

13,726,131 6,042 101,223

Área 13,726,131 ft2 1,275,199 m2

Radio 2,090.25 ft 637.11 m

Sobre

Presión VCE

Sobre

Presión

Área final de Daños a Componentes de Equipos

Área final de Lesiones o Fatalidades a Personas

Nube Explosiva

(VCE)

Tipo de Escenarios Tóxicos Tipo de Escenarios No Tóxicos, No Inflamable

Tipo de Escenarios Inflamables para Componentes

Nube

Explosiva

Tipo de Escenarios Inflamables para Personas

Acidas o

Causticas

Vapor de

Agua

Nivel de Riesgo N.F.P.A

Tag. De Estudio: NODO 11

% que reduce el Área de

Afectación

0.05

CONSECUENCIAS DE ÁREAS DE AFECTACIÓN NIVEL 2 API 581 (ESCENARIOS DE FUEGO, NUBES TÓXICAS Y CONSECUENCIAS NO FLAMABLES NO TÓXICAS.

Tasa de Descarga

)1(

)*(

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ent

Practica Recomendada API 581 Parte 3 Analisis de Consecuencias Nivel 2 Ing. Adán González Torres

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