Importancia de la protección contra incendios en estructuras metálicas de instalaciones petroleras

Introducción

La protección contra incendios comprende desafíos complejos en lo que respecta al aseguramiento de instalaciones industriales; sin embargo, ninguno se compara con la magnitud y complejidad de que representa la protección contra incendios de una refinería. Estas instalaciones, caracterizadas por el manejo de materiales altamente inflamables y procesos a gran escala, presentan un riesgo significativo que exige una planificación óptima y soluciones tecnológicas avanzadas.

A pesar de que la seguridad, incluyendo la protección contra incendios, es un pilar fundamental en la industria petrolera, existen instalaciones que siguen operando sin cumplir con los estándares internacionales. Los posibles incidente en las estructuras metálicas de las instalaciones resaltan la necesidad urgente de revisar y mejorar las estrategias de protección. Este artículo aborda la magnitud de la protección contra incendios en refinerías, destacando las vulnerabilidades críticas y proponiendo enfoques integrales para mejorar la seguridad operativa.

Principales riesgos de incendio asociados con estructuras metálicas en instalaciones petroleras

Factores que contribuyen al riesgo de incendio en estructuras metálicas

• Inflamabilidad de los materiales procesados: La presencia de materiales inflamables o combustibles en los procesos industriales incrementa el riesgo de incendio en estructuras metálicas debido a su alta susceptibilidad a ignición en caso de fugas o accidentes.
• Temperaturas de operación elevadas: El uso de equipos como calderas, hornos y reactores que operan a altas temperaturas representa una fuente de ignición constante, aumentando significativamente el riesgo de incendios.
• Sistemas de válvulas y tuberías: Las válvulas y tuberías mal diseñadas o sin un adecuado sistema de alivio de presión pueden ser puntos críticos de riesgo, especialmente si se manejan fluidos a alta presión que pueden liberar energía suficiente para iniciar un incendio.
• Condiciones ambientales adversas: Factores externos como la proximidad a otras instalaciones industriales, la exposición a fenómenos naturales como huracanes o terremotos, y la posibilidad de impactos accidentales (por ejemplo, de aeronaves) son elementos que pueden producir incendios en estructuras metálicas.
• Electricidad estática: La acumulación de cargas electrostáticas durante el manejo de fluidos inflamables a temperaturas superiores a su punto de inflamación puede provocar ignición.
• Protección insuficiente contra incendios: La falta de revestimientos ignífugos adecuados en estructuras metálicas que soportan equipos críticos puede resultar en una rápida propagación del fuego y colapso estructural durante un incendio.

Casos de estudio de incidentes anteriores

Deflagración en Repsol Puertollano (Ciudad Real, España, 2003)

Este accidente fue desencadenado a la presencia de una posible bolsa de gas en una torre de destilación de crudo o en el techo flotante de un tanque de gasolina¹. El contacto de esta bolsa de gas con una fuente de calor o eléctrica originó una deflagración, lo que desencadenó una serie de incendios en los tanques de gasolina cercanos. El calor generado por el fuego fue tan intenso que impidió la intervención inmediata de los equipos de emergencia, demostrando el riesgo que representan las fuentes de calor no controladas en combinación con la acumulación de gases inflamables en estructuras metálicas de refinerías.

Incendio en Suncor Energy Inc. (Alberta, Canadá, 2005)

El fuego comenzó por el incendio de vapores calientes de que emanaban de la base de una torre fraccionadora que divide vapores de hidrocarburos en diferentes fracciones como nafta, queroseno y gasoil¹. Las condiciones climáticas extremas, con temperaturas de -34ºC, complicaron la labor de los bomberos. El frío extremo hizo que los reguladores de oxígeno y los equipos se congelaran, dificultando aún más las operaciones de extinción. El incendio presentó un alto riesgo de propagación a otras unidades de la planta debido a la naturaleza altamente inflamable de los combustibles involucrados.

Este caso ilustra cómo las condiciones ambientales adversas pueden dificultar el proceso de protección contra incendios en estructuras metálicas, al aumentar el riesgo de que se extienda el incendio y provoque mayores daños.

Explosión e incendio en Refinería BP (Texas, Estados Unidos, 2005)

La explosión ocurrió cuando el motor de una camioneta pick-up encendió una gran nube de vapor inflamable proveniente de una ventilación atmosférica de la unidad de isomerización¹. Este incidente fue agravado por las deficiencias organizativas y de seguridad detectadas en, incluyendo falta de supervisión efectiva y recortes en inversiones necesarias para la seguridad. El resultado fue una tragedia que causó 15 muertos y 180 heridos, además de daños materiales valorados en aproximadamente 1.500 millones de dólares.

Este desafortunado evento destacó los peligros de la gestión inadecuada de la seguridad en las refinerías, donde las estructuras metálicas pueden contribuir a la propagación de incendios devastadores.

Métodos y tecnologías utilizados actualmente para proteger estructuras metálicas de incendios en instalaciones petroleras

Sistemas de protección pasiva

• Recubrimientos intumescentes: Se aplican directamente a las estructuras metálicas. En caso de incendio, los recubrimientos instumescentes se expanden y forman una capa carbonizada, aislando a las estructuras metálicas del calor.
• Morteros ignífugos: Consisten en una mezcla de sulfato cálcico, áridos ligeros y otros materiales químicos con propiedades de aislamiento térmico, aplicada sobre las estructuras para protegerlas contra el fuego.
• Paneles o placas aislantes: Se instalan sobre las estructuras metálicas, ofreciendo una barrera aislante contra el fuego, evitando así su propagación.

Sistemas de protección activa

• Rociadores automáticos de agua: Están diseñados para activarse automáticamente en caso de detectar un incendio, rociando agua para reducir la temperatura de los alrededores y controlar el fuego.
• Sistemas de espuma: Se utiliza para cubrir las estructuras y extinguir incendios, especialmente en áreas con riesgo de derrames de hidrocarburos. Su empleo aumenta la eficacia del agua como agente extintor de incendios.
• Sistemas de gas inerte: Utilizados en áreas cerradas para diluir el oxígeno a valores que permitan apagar el fuego sin dañar las vidas presentes en las instalaciones.

Monitoreo y detección

• Sensores de temperatura y humo: Detectan cambios en las condiciones ambientales y alertan sobre posibles incendios, activando automáticamente los sistemas de protección activa.
• Cámaras térmicas: Monitorean la temperatura de las estructuras metálicas y permiten una intervención rápida en caso de aumento de temperatura.

Mantenimiento y pruebas regulares

• Inspecciones periódicas: Son llevadas a cabo con la finalidad de asegurar que todos los sistemas de protección estén en buen estado de funcionamiento y cumplan con los estándares requeridos.
• Pruebas de funcionamiento: Su objetivo es garantizar el buen funcionamiento de los componentes de los sistemas de protección. La forma de lograr esto es por medio de simulacros y pruebas que aseguran la eficacia de tales sistemas.

Normativas que regulan la protección contra incendios

API RP 2001

Este estándar proporciona un marco técnico detallado para garantizar la seguridad industrial, basándose en una serie de principios fundamentales que regulan la protección contra incendios en las estructuras metálicas presentes en las refinerías. Estos principios son:

• Evaluación de riesgos: Esta etapa implica identificar y analizar los posibles riesgos de incendio en las refinerías, considerando factores como la naturaleza de los materiales inflamables, la disposición de las instalaciones, y las posibles fuentes de ignición.
• Prevención de incendios: La API RP 2001 establece directrices para minimizar los riesgos mediante el diseño seguro de las instalaciones, el mantenimiento de los equipos y la gestión de sustancias peligrosas. La formación del personal es indispensable para identificar y mitigar los riesgos de manera proactiva.
• Sistemas de respuesta a incendios: Se detallan los requisitos para sistemas de detección, alarmas, y planes de evacuación, enfatizando la importancia de equipos bien entrenados para una respuesta rápida y coordinada ante incendios.

La combinación de estos principios de la API RP 2001 resulta en un enfoque integral y sistémico para la protección contra incendios, ideal para garantizar la seguridad en refinerías de forma eficiente.

NFPA 1700

Se trata de guía técnica enfocada en la lucha contra incendios estructurales, proporcionando directrices detalladas para los bomberos sobre la planificación, respuesta y tácticas de ataque en situaciones de incendio².

En el contexto de las refinerías, es una normativa particularmente relevante debido a la complejidad y los riesgos asociados con las estructuras metálicas y los materiales inflamables. La norma destaca la importancia de la planificación y coordinación previas al incendio, abarcando procesos como la identificación y evaluación de riesgos, así como la elaboración de planes de respuesta que incluyen la coordinación entre diferentes departamentos de bomberos y agencias de emergencia².

Uno de los enfoques principales de la normativa es la respuesta inicial al incendio, donde se enfatiza la evaluación continua de la situación y la toma de decisiones estratégicas. En estructuras metálicas de refinerías, esta evaluación es crítica para asignar recursos y ajustar tácticas según la evolución del incendio.

Adicionalmente, también aborda tácticas de ataque y ventilación controlada, esenciales para manejar incendios en estructuras complejas. Las directrices de la NFPA 1700 ofrecen un marco integral y actualizado para proteger las estructuras metálicas en refinerías, optimizando la seguridad y la eficiencia en la lucha contra este tipo de eventos.

Impacto de la protección contra incendios en estructuras metálicas

Las estructuras metálicas, que forman parte fundamental de las instalaciones petroleras, pueden perder su integridad estructural rápidamente cuando están expuestas a las altas temperaturas generadas por un incendio. Esto puede provocar colapsos parciales o totales de la infraestructura, aumentando el daño y el riesgo para la vida humana.

Por tal razón, el empleo de metodologías, equipos y sistemas de protección es esencial para prolongar la resistencia de las estructuras al fuego, proporcionando el tiempo necesario para la óptima evacuación y la intervención de los equipos de emergencia. Además, la protección contra incendios ayuda a minimizar las pérdidas económicas y materiales al evitar la destrucción total de las instalaciones en caso de incendios de gran magnitud.

Conclusiones

La protección contra incendios es un concepto de gran importancia en la seguridad, sobre todo en instalaciones de alta complejidad como las refinerías, donde se manejan de materiales altamente. Entre las amenazas que afectan a este sector, se encuentran los riesgos asociados a las estructuras metálicas, generando así la necesidad de implementar sistemas avanzados de protección.

Los accidentes históricos analizados anteriormente son un indicativo de la urgencia de adoptar enfoques integrales, así como también el poner en práctica normativas estrictas que pueden resultar en el desarrollo de estándares de seguridad más altos en la industria. Emplear efectivamente de este sistema de estrategias permite una mejor mitigación de daños en caso de incendio y adicionalmente asegura la continuidad operativa de estas instalaciones críticas.

Referencias

1. Gómez, E. (2012). Protección contra incendios en refinerías [Tesis de maestría, Universidad Pontífica Comillas]. https://technokontrol.com/pdf/proteccion-refinerias.pdf
2. Moncada, J. (2023, 8 de febrero). Áreas críticas de protección en refinerías petroleras. Consultado el 13 de agosto de 2024 de https://especificarmag.com.mx/areas-criticas-de-proteccion-en-refinerias-petroleras/