Fuente: Revista 'Seguridad y Medio Ambiente', año 32 nº 127, tercer trimestre 2012 FUNDACIÓN MAPFRE.
El presente artículo describe el accidente sufrido en la provincia de Murcia (España) en 2011 por una cisterna de gas natural licuado que tuvo como consecuencia el posterior incendio y explosión de la carga. Los efectos fueron notables en términos de radiación térmica, sobrepresión y proyección de fragmentos. Es el segundo siniestro de este tipo en el mundo del que tenemos noticia, tras el ocurrido en Tivissa (Tarragona) en 2002. Se analizan las posibles causas y se formulan conclusiones y recomendaciones para evitar este tipo de accidentes.
Por J.M. BONILLA MARTÍNEZ. Ingeniero Químico, Ingeniero Técnico Industrial, Oficial de Bomberos. (wjuanma@yahoo.com).
J. BELMONTE PÉREZ. Técnico de nivel medio en Prevención de Riesgos Laborales. Sargento de Bomberos. (jbelmonte094@gmail.com).
J.A. MARÍN AYALA. Sargento de Bomberos. Experto en Riesgo Químico. (sierra11cieza@hotmail.com).
El 20 de octubre de 2011, un vehículo cisterna sufrió un accidente en Zarzalico, término municipal de Lorca (Murcia). A consecuencia del mismo se produjo el incendio inmediato de la cisterna y la posterior explosión de la misma, falleciendo el conductor del camión. La unidad, que transportaba 46.000 litros (21.589 kg.) de gas natural licuado (GNL), se dirigía a Fonelas (Granada) tras cargar en una planta de Cartagena (Murcia). Según la tipología de los accidentes contemplada en la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil para accidentes de transporte de mercancías peligrosas por carretera y ferrocarril, se trata de un siniestro de tipo 4 desde sus momentos iniciales, con desenlace en tipo 5.
El 22 de junio de 2002, otro vehículo cisterna de características similares al anterior sufrió un accidente en Tivissa (Tarragona) que también provocó un incendio y acabó en explosión. Se da la circunstancia de que, hasta ese momento, de todos los accidentes registrados en cisternas de GNL, ninguno había sufrido la explosión del depósito. Aunque el de Zarzalico presenta ciertas similitudes con el accidente de Tivissa, se aprecian algunas diferencias notables: carretera de gran tránsito vehicular, una gasolinera próxima, un número importante de personas y, especialmente, el hecho de que los bomberos llegaron al lugar cuando la cisterna estaba incendiada. Cuarenta y siete minutos después de su llegada, la cisterna estalló (el tiempo total hasta la explosión fue de 71 minutos). En el de Tivissa, los bomberos, aunque se dirigían al lugar de los hechos, no estaban presentes cuando la cisterna explotó. Por tanto, en el accidente de Zarzalico se cuenta con los testimonios de primera mano de testigos presenciales y de los propios intervinientes.
El accidente se produjo en el punto kilométrico 3,5 de la autovía A-91 que une Puerto Lumbreras con Granada. El lugar está a 856 metros de altitud sobre el nivel del mar. A unos 150 metros del accidente, en el lado opuesto de la calzada (dirección sur), se ubica una gasolinera que cuenta con cafetería-restaurante, tienda y zona de descanso para vehículos pesados. A unos 90 metros, junto a una vía de servicio que discurre paralela al punto del accidente (dirección norte), hay una casa de campo habitada. El punto donde tuvo lugar la explosión presenta, en el arcén de la autovía, un talud de tierra y roca de unos 10 metros de altura de promedio (Figura 1).
Sobre las 8:00 horas, un camión que transportaba dos grandes placas de hormigón prefabricado se detuvo por avería en el arcén de la autovía, invadiendo parcialmente el vial derecho, como puede apreciarse en las figuras 4 y 6. Unos veinte minutos después, el camión cisterna colisionó con la parte posterior del vehículo estacionado. Como consecuencia del choque se produjo la pérdida de control de la cisterna, que sobrepasó al camión plataforma y, tras romper el guardarraíl del arcén, se empotró finalmente en la cuneta contra el talud. La unidad quedó apoyada sobre sus ruedas, ligeramente inclinada hacia la derecha por el desnivel de la cuneta, y con la cabeza tractora girada hacia el semirremolque (efecto tijera), quedando aprisionada entre éste y el talud (Figura 2).
Tras detenerse, el vehículo cisterna se inflamó de forma súbita. Diversos testigos presenciales que se encontraban en la gasolinera y en la cafetería así lo corroboran. También las declaraciones del conductor del vehículo plataforma encajan con esta circunstancia, ya que intentó auxiliar al del vehículo cisterna, pero no pudo aproximarse debido a la magnitud de las llamas.
Un testigo presencial dio aviso al servicio de emergencias 112, activándose los mecanismos de respuesta. A las 8:21 horas se movilizaron las primeras dotaciones de bomberos desde el parque de Lorca, perteneciente al Consorcio de Bomberos de la Región de Murcia, que dista 31 kilómetros del lugar de los hechos. La información que recibieron de salida era la del incendio de un camión con el conductor atrapado. Durante el desplazamiento se les transmitió que podría tratarse de una cisterna de gas natural.
Las primeras actuaciones a su llegada estuvieron encaminadas a identificar y contrastar la información recibida durante el trayecto. En pocos minutos se confirmó que se trataba de una cisterna con gas natural licuado y que el conductor se encontraba atrapado en el interior de la cabeza tractora, envuelta por las llamas. También pudieron observar la pérdida casi completa de la envolvente de la cisterna y de parte del aislante. La emisión de humos disminuyó de forma considerable, por lo que el fuego parecía estar alimentándose exclusivamente del contenido de la cisterna (Figura 3).
A partir de la información obtenida, y ante el riesgo de una potencial explosión, se decidió acordonar la zona en un perímetro de 600 metros, ordenando a la Guardia Civil el corte del tráfico de la autovía en ambos sentidos a dicha distancia. Los vehículos de bomberos se retiraron a una distancia inicial de unos 150 metros, y se procedió, igualmente, a evacuar a todo el personal de la gasolinera y del restaurante, así como a un nutrido grupo de personas que se encontraban en el puente sobre la autovía presenciando la escena. Esta operación fue realizada por los bomberos hasta en tres ocasiones, ya que la población era muy reacia a alejarse de las inmediaciones de la cisterna siniestrada.
Momentos antes de la explosión se escuchó un silbido penetrante procedente de la cisterna y una intensificación del fuego, por lo que se decidió ampliar la zona de intervención a 200 metros. Cuando los bomberos se estaban retirando al nuevo perímetro se produjo el estallido de la cisterna. Algunos intervinientes relatan que escucharon una detonación a sus espaldas, instintivamente se giraron y pudieron observar una ingente masa ardiendo que se elevaba y avanzaba hacia ellos. Durante un breve espacio de tiempo sintieron un intenso calor mientras corrían para protegerse.
Tras la explosión, la cisterna se rompió en varios pedazos y se produjeron diversos incendios de vegetación en la parte superior del talud y alrededor de la cisterna. La extinción de esos focos secundarios se completó finalmente sin mayores contratiempos. A las 10:05 horas se consiguió recuperar el cadáver del conductor del vehículo y a las 10:52 se dio por finalizada la emergencia (Figura 4).
Desde sus inicios el incendio tuvo una gran virulencia, ya que rápidamente prendieron todos los elementos combustibles de cabina, ruedas y combustible del vehículo, envolviendo totalmente a la cisterna por su parte central. Tras la combustión de éstos, la densidad del humo descendió notablemente y se pudo apreciar la destrucción total de la envolvente, salvo en el fondo posterior, y que el incendio quedó relegado a dos grandes dardos de fuego: uno en la parte central y otro en la parte trasera derecha de la cisterna, tal como puede apreciarse en las fotografías siguientes. Sin embargo, podría tratarse de un solo foco debido al efecto rebote desde la parte ventral sobre la carretera y el talud (Figura 5).
No parece probable que un incendio de tal magnitud se desencadenara de forma repentina solo por el mero hecho del impacto, ya que ningún elemento del vehículo posee un índice de inflamabilidad para que así suceda. El único componente extremadamente inflamable era la carga, por lo que es más que probable que la colisión provocó una fuga del contenido de la cisterna. Como posibles fuentes de ignición se postulan las fricciones mecánicas, chispas o arcos eléctricos, el nivel térmico del motor, sus elementos y los conductos de escape. Las declaraciones de algunos testigos que creyeron oír «como un fuerte silbido», diversos restos de la cisterna encontrados en las inmediaciones del vehículo plataforma y la existencia de los dardos incendiados, parecen constatar la veracidad de este hecho.
Son varias las hipótesis que se barajan como causas posibles que dieron origen a la fuga. Además de la cabina, la parte central de la cisterna, donde están ubicados los elementos de carga, descarga, seguridad y nivel de llenado, también colisionó con la plataforma o con algún otro elemento del camión estacionado. Muy próximo a este se halló una parte considerable del armario de color azul donde se alojan todos los dispositivos mencionados. Esta circunstancia es un indicativo de que la zona de valvulería sufrió un impacto que pudo dañar alguna de las conducciones (Figura 6).
Los restos de la cabeza tractora presentaban unas enormes deformaciones en la parte derecha, indicativas de la magnitud del impacto. La cabina pudo girarse completamente y arrastrarse así a lo largo de toda la plataforma y la cabina del otro vehículo, golpeando el armario de forma directa o indirecta. La rotura de todos los elementos de sujeción de las placas de hormigón, ancladas al lateral de la plataforma, pudo producirse por esta causa. Otra posibilidad es que alguna de las conducciones fuera seccionada por las pilastras del guardarraíl al entrar la cisterna en la cuneta.
Lo que parece estar totalmente descartado es la perforación de la cisterna por impacto contra la esquina trasera de la plataforma, aunque fue una conjetura que también se contempló en primera instancia. De haberse producido, hubieran quedado restos de la envolvente y del aislante en la zona trasera del camión averiado como una evidencia clara, y no se halló ninguno. Por otra parte, todas las imágenes estudiadas constatan de manera palpable que la fuga se encontraba en la parte baja central. En cualquier caso, estas hipótesis no son excluyentes; pudieron incluso sucederse varias de ellas que dieron como resultado la rotura de alguna de las conducciones que no cuentan con válvulas hermetizadoras interiores y la consecuente fuga del producto.
Tabla 1. Características de la cisterna. | |
Magnitud/Elemento | Valor/ Descripción |
Longitud total | 14 metros |
Anchura total | 2,6 metros |
Diámetro interior | 2,34 metros |
Altura | 3,8 metros |
Volumen nominal | 56.500 litros |
Presión de prueba | 9,1 bar |
Presión de servicio | 7 bar |
Temperatura de servicio | +50 / -196ºC |
Material del cuerpo interior | Acero inoxidable 304LN |
Espesores del cuerpo interior | 4 mm virola / 6 mm fondos |
Rompeolas interiores | 7 unidades de 3 mm |
Aislamiento | 130 mm de poliuretano inyectado |
Forro exterior | Aluminio de 2 mm / fondos de poliéster |
Válvulas de seguridad | 3. 2 taradas a 7 bar y 1 tarada a 9,1 bar |
Fuente: Ros Roca Indox Cryo Energy S.L.
Todo el sistema de carga y descarga, así como los elementos de seguridad y nivel se encuentran alojados en la parte central inferior de la cisterna, dentro de un armario protector. Las válvulas y conducciones son las siguientes:
De todos los dispositivos y conducciones mencionados, solo los de carga y descarga cuentan con válvulas de asiento interiores que garantizan la hermeticidad de la cisterna; en caso de rotura de tuberías conectadas a ellas no existiría fuga al estar obturadas desde el interior. Aunque resulta evidente que la cisterna golpeó en la zona del armario, tal como demuestran los restos de este en la calzada, las imágenes disponibles no permiten averiguar el estado de dichas válvulas al no mostrar el interior de la cisterna en esta parte. No obstante, esta suposición parece menos probable que la rotura de alguna otra conducción que no dispone de válvulas obturadoras.
En un reciente estudio (5) se afirma que de los 89 accidentes con materias peligrosas registrados en el mundo que dieron origen a BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) entre 1926 y 2004, tan solo uno (Tivissa) se originó en una cisterna de GNL que se vio sometida, tras un accidente, a un incendio de la carga. Recientemente se han producido en España varios accidentes con transporte de GNL por carretera (Tabla 2).
Año | Lugar | Consecuencia | Victimas | Tipo accidente * |
---|---|---|---|---|
1999 (27/01) | Sevilla | Incendio de neumático cisterna | - | 4 |
2000 (10/10) | Jabugo (Huelva) | Vuelco cisterna | - | 2 |
2002 (12/06) | Beas (Huelva) | Vuelco cisterna | - | 2 |
2002 (22/06) | Tivissa (Tarragona) | Explosión BLEVE. Incendio forestal | Fallecimiento conductor | 5 |
2002 (04/12) | Huelva | Vuelco cisterna | Conductor heridas leves | 2 |
2004 (24/03) | Jabugo (Huelva) | Incendio cabina cisterna | - | 4 |
2007 (11/10) | Algodonales (Cádiz) | Vuelco con derrame | Fallecimiento conductor | 3 |
2008 (19/08) | Reolid (Albacete) | Vuelco con fuga | Fallecimiento conductor | 3 |
2010 (25/10) | Sanlúcar la Mayor (Huelva) | Fuga por valvuleria | - | 3 |
2011 (20/10) | Zarzalico (Murcia) | Explosión BLEVE. Incendio matorral | Fallecimiento conductor | 5 |
2011 (27/10) | Ribarroja (Valencia) | Vuelco sin derrame | - | 2 |
2011 (21/11) | Palos (Huelva) | Alcance de cisterna GNL vacía | Conductor lesiones de gravedad | 2 |
2012 (14/01) | Puerto Lumbreras (Murcia) | Vuelco cisterna vacía | Conductor lesiones de gravedad | 2 |
2012 (17/01) | Puerto Lumbreras (Murcia) | Vuelco cisterna vacía | - | 2 |
2012 (24/01) | Huelva | Vuelco cisterna | - | 2 |
* Real Decreto 387/1996, de 1 de marzo, por el que se aprueba la directriz básica de planificación de protección civil ante el riesgo de accidentes en los transportes de mercancías peligrosas por carretera y ferrocarril. Fuente: Autores.
Los accidentes tipo 3 al 5 son los más peligrosos y los que ofrecen un mayor riesgo a la población y a los intervinientes. En estos casos la intervención se va a limitar, fundamentalmente, a las acciones de rescate y evacuación. Los siniestros tipos 1 y 2 van a precisar de un control continuo sobre las variables de presión y temperatura en el interior de la cisterna, debido a su condición de sustancia criogénica.
Los efectos de la explosión de Zarzalico se corresponden con las registradas en las explosiones BLEVE documentadas a día de hoy, a tenor de las fuentes bibliográficas consultadas(6,7,8). Según los especialistas, la mayoría de las BLEVE se producen cuando el recipiente contiene entre 1/2 y 3/4 de volumen de líquido total. Al producirse una BLEVE en un recipiente, según el mecanismo expuesto, se originan los efectos siguientes:
La radiación es el efecto más devastador de una explosión BLEVE. Mediante cálculo, se han realizado las estimaciones mostradas en la Tabla 3.
Hipótesis | Diámetro bola de fuego (m) | Irradiación térmica (kW/m2) | Duración BLEVE (s) | Altura bola (m) | Equivalente TNT (kg) |
---|---|---|---|---|---|
a) Explota toda la carga (21.580 kg) | 166,0 | 132,2 | 11,0 | 124,5 | 9.190,1 |
b) Explota la mitad de la carga (10.790 kg) | 132,5 | 79,1 | 9,2 | 99,3 | 4.599,5 |
c) Modelo de dispersión (Explotan 767,80 Kg) | 56,0 | 21,8 | 4,6 | 42 | 900,5 |
Elaboración propia. Fuente: J.M. Santamaría y P.A. Braña.
Los efectos de la radiación térmica observados sobre el terreno en el caso de Zarzalico parecen confirmar estas distancias. En la fotografía adjunta, se observa el límite de acción de la bola de fuego, con su reflejo en la señal de tráfico. Hubo un contenedor en que se inflamó la madera existente, de donde puede desprenderse que en ese punto (a 141 metros de la cisterna) se alcanzaron 12,5 kW/m2. Por ejemplo, con 4 kW/m2 las personas sufren dolor si no son capaces de alcanzar lugares protegidos. Esto no fue registrado en Zarzalico, donde la radiación que llegó a las personas estuvo en torno a 1,6 kW/m2.
Uno de los testigos situados a 600 metros dijo que sintieron una ráfaga de aire caliente, tolerable pero claramente perceptible.
Según J.E.E., tras la explosión había fuego por todas partes, como se puede apreciar en la propagación de pequeños fuegos de matorrales, a partir de las huellas dejadas en el terreno, principalmente en arcenes de vía de servicio y mediana de la autovía. Los olivos y sus frutos, situados a 110 metros del punto de la explosión, se vieron afectados, como se puede ver en la fotografía de la derecha (Figura 10).
En el accidente de Zarzalico, a pesar de que se llevó a cabo la evacuación de la gasolinera, de sus inmediaciones y el corte de la autovía en ambos sentidos, hubo dos personas que permanecieron a escasos metros en el momento de la explosión.
Uno de ellos accedió con su turismo a la vía de servicio por un camino rural y el otro estaba pernoctando en la gasolinera con un camión frigorífico. Ninguno de ellos sufrió daños personales, ya que en el habitáculo del vehículo se mantuvieron condiciones compatibles con la vida. Sin duda, el tener las ventanillas cerradas les salvó la vida (Figura 11).
Proyección de fragmentos. En este tipo de explosiones, los fragmentos suelen ser escasos y de gran tamaño, lanzados a grandes distancias, pudiendo incluso superar los 1.000 metros (como sucedió en 1984 en Ciudad de México y en el accidente de Romeoville, Illinois, EE UU). Se considera que pueden lanzarse fragmentos de cisterna a una distancia de 4-6 veces el radio de la bola de fuego, y en algunos casos hasta 15R. Como se comentó antes, la cisterna quedó fragmentada en tres gran des trozos que quedaron sobre la calzada, merced a la barrera que supusieron el talud y la mediana de la autovía.
En la Figura 12, la mayor intensidad de la radiación térmica de la bola de fuego se representa dentro del círculo amarillo, en tanto que la proyección de fragmentos alcanzó distancias que se encuentran dentro del radio del círculo blanco. Las figuras pentagonales que aparecen en color blanco representan los siete rompeolas que contenía el interior de la cisterna. La proyección espacial de la cisterna aparece en mallado rojo y blanco, estando en su punto medio la ubicación de la misma. A la izquierda, en el margen superior de la ilustración, aparece la gasolinera.
Un rompeolas golpeó contra la parte frontal (canto) de la cubierta a base de chapa metálica ondulada del aparcamiento de la gasolinera, situado a unos 150 metros de la cisterna.
Dos de los rompeolas quedaron junto a la cisterna, como se aprecia en la siguiente fotografía. Otro cruzó la calzada e impactó en la cuneta del margen contrario (Figura 13). Se recogieron pequeños fragmentos del vehículo a una distancia de 200 metros de la cisterna.
Cuando el rescate carece de prioridad, el recipiente que contiene el gas criogénico e inflamable se encuentra inmerso en un dardo de fuego alimentado por sí mismo y la presión interior se manifiesta por una salida continua de gas a través del dispositivo de venteo, entonces la acción más inmediata debe ser la evacuación de la población. Estas son algunas de las razones:
La mayoría de BLEVE suceden en los primeros 10-15 minutos de haber incidido el fuego sobre la cisterna. El hecho de que la fuga incendiada estuviese en la parte líquida de la cisterna quizá fue el motivo del retraso en la explosión de Zarzalico. Si el dispositivo de venteo ha empezado a liberar gas de manera continuada, la presión en el interior es crítica y hay que abandonar la zona inmediatamente.
En estas condiciones, la ubicación de monitores de agua para refrigerar solamente expone a los intervinientes a un riesgo innecesario por dos motivos. El primero es que el agua, cuando se aplica sobre una cisterna criogénica desnuda, calienta el gas natural licuado. Aplicando un líquido a una temperatura de 200º C sobre una superficie que está a 20º C, el resultado no es refrigerar esta superficie. El mismo caso es el de rociar agua que está a 20º C sobre algo que se encuentra a -160º C. Podemos, sin ser conscientes de ello, aumentar la presión interna y acelerar el fenómeno BLEVE. De forma estricta, si proyectamos agua sobre la cisterna, lo que hacemos, en todo caso, es refrigerar el aislante, lo cual tampoco consigue ningún efecto. Cuando el aislante se ve afectado, entonces es posible que el agua contacte con la pared metálica que contiene el gas natural licuado y vaporice mayor cantidad de líquido.
La refrigeración de la cisterna solo tiene sentido cuando la envolvente está intacta y el fuego que incide sobre la misma proviene de una fuente de calor externa. En este caso, los expertos estiman que es preciso un caudal de, al menos, 10 litros por minuto, por metro cuadrado de cisterna. Considerando el área de la cisterna igual a: A = 2Π(r2+rh'), despreciando en los cálculos de la esfericidad de los fondos, para un radio de 1,15 m y una longitud h de 14 metros, tenemos que A = 110 m2. Por tanto, para la refrigeración con agua se necesitaría, al menos, un caudal de 1.100 litros por minuto. Si no es posible lograr, hay que desistir de la refrigeración. Esos caudales escapan del alcance de un servicio de bomberos que se desplaza a un accidente de estas características.
El otro motivo es que, por muy lejos que nos situemos de la cisterna, el alcance máximo de un chorro de agua proyectada por un monitor es, en el mejor de los casos, de unos 50 metros, con lo que habría que valorar si está justificado asumir el riesgo de exponer a los bomberos a estas exiguas distancias de intervención. Por otra parte, a esa distancia la mayor parte del agua proyectada se dispersaría antes de incidir sobre la cisterna, con lo que tampoco cumpliría su objetivo.
También debe tenerse muy presente que no se proyecte agua sobre la válvula de alivio de presión, situada en la parte superior de la cisterna, ya que se corre el riesgo de que se congele, obstruyéndola y generando una situación insegura.
Por otro lado, si lo que se persigue con la aplicación del agua es apagar la llama de la fuga, digamos que para afrontar la extinción de un fuego de gases el agua es el agente menos eficaz. El enorme riesgo que supone llegar hasta el punto mismo de la fuga para intentar su extinción, unido al riesgo de congelación que existe, caso de apagarla, descartan esta posibilidad. En tal caso, se generaría una nube gaseosa sin arder (recordemos, en este supuesto, que los vapores salen a -160º C y que son 1,4 veces más pesados que el aire, por lo que se podría tener una UVCE (Unconfined Vapor Cloud Explosion).
Queda claro, por tanto, que evacuar a la población en un radio amplio, situar los equipos de intervención en la zona más favorable, con relación a la cisterna, y en sentido contrario al viento, son las únicas acciones eficaces y realistas ante un problema de esta magnitud.
En cuanto a la mejor ubicación con respecto a la cisterna, colocarse detrás de alguno de los fondos es la peor elección. Sin embargo, van a ser las condiciones orográficas la que nos forzarán la disposición de los medios. Como medida de autoprotección, se considera que la distancia mínima de seguridad que debe guardar un bombero equipado, para este caso, debería ser de 4R (siendo R el radio de la teórica bola de fuego), es decir, 4 x 83 = 332 metros. En todo caso, se recomienda que la distancia no sea inferior a 100 metros.
La distancia mínima de evacuación de la población, según los expertos, se situaría en torno a 15R, es decir, 15 x 83 = 1.245 metros.
De este accidente se pueden extraer las siguientes conclusiones: