{"id":4336,"date":"2019-04-10T09:29:01","date_gmt":"2019-04-10T09:29:01","guid":{"rendered":"https:\/\/imercat.com\/clusic\/?p=4336"},"modified":"2019-04-10T09:29:01","modified_gmt":"2019-04-10T09:29:01","slug":"introduccion-al-calculo-de-explosion-de-hidrogeno-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/introduccion-al-calculo-de-explosion-de-hidrogeno-2\/","title":{"rendered":"Introducci\u00f3n al c\u00e1lculo de explosi\u00f3n de hidr\u00f3geno"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/www.prosegur.es\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">PROSEGUR<\/a>, desde su divisi\u00f3n de Ingenier\u00eda de Protecci\u00f3n Contra Incendios, nos adentra en el \u00e1rea de los c\u00e1lculos de explosi\u00f3n, detallando una introducci\u00f3n al c\u00e1lculo de explosi\u00f3n de Hidr\u00f3geno y sus consecuencias. Como respuesta al creciente uso del Hidr\u00f3geno como combustible alternativo, sumado a sus habituales usos industriales como refrigerante o combustible.<\/p>\n<p>Comenzaremos por detallar sus <u>caracter\u00edsticas<\/u> f\u00edsico-qu\u00edmicas:<\/p>\n<ul>\n<li>La fracci\u00f3n de volumen estequiom\u00e9trico para Hidr\u00f3geno-aire es 0,296.<\/li>\n<li>El peso molecular del Hidr\u00f3geno es 2.<\/li>\n<li>La carga neta de combusti\u00f3n del Hidr\u00f3geno son 130,80 MJ\/kg y la bruta 142 MJ\/kg<\/li>\n<li>Relaci\u00f3n de calores espec\u00edficos del Hidr\u00f3geno, Cp=28,82 (molar) J\u00b7mol<sup>-1<\/sup>K<sup>-1 <\/sup>y Cv= 20,4 (molar) J\u00b7mol<sup>-1<\/sup>\u00b7K<sup>-1 <\/sup>. Su relaci\u00f3n es Cp\/Cv= 1,4 aprox. (gases diat\u00f3micos.)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Indicar tambi\u00e9n que los l\u00edmites de inflamabilidad del Hidr\u00f3geno est\u00e1n cuando su porcentaje de concentraci\u00f3n en el aire se encuentra entre el 4% y el 75% (y con l\u00edmites de detonaci\u00f3n entre el 18% y el 59%). Lo que implica una presencia entre 3,6 g\/m<sup>3<\/sup> y 67 g\/m<sup>3<\/sup> para una posible inflamaci\u00f3n.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/clusterincendis.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Imatge_2.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-4218 size-medium\" title=\"Diagrama Shapiro-Moffette de inflamabilidad para mezclas aire\/H2\/vapor\" src=\"https:\/\/clusterincendis.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Imatge_2-450x388.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"259\" \/><\/a><\/p>\n<p>En primer lugar es necesario <u>definir los escenarios<\/u> a los que nos enfrentaremos, en base a la tipolog\u00eda del riesgo a proteger, y del estado y confinamiento en el que se encuentra el Hidr\u00f3geno.<\/p>\n<p>Conocemos que el Hidr\u00f3geno necesita una baja energ\u00eda de ignici\u00f3n, por lo que para provocar su ignici\u00f3n es suficiente una fuente de baja producci\u00f3n de calor. Eso hace que pr\u00e1cticamente la ignici\u00f3n se produzca de forma instant\u00e1nea cuando tenemos una fuente de energ\u00eda de activaci\u00f3n circundante. Lo que har\u00e1 que la ignici\u00f3n del Hidr\u00f3geno se alcance en cuanto la mezcla con el aire supere su l\u00edmite inferior de inflamabilidad, del 4%.<\/p>\n<p>Como podemos ver en el siguiente diagrama los escenarios frente a una fuga de gas son varios. En base a la presi\u00f3n a la que est\u00e1 almacenado, y a la velocidad de ignici\u00f3n. Lo habitual en Hidr\u00f3geno es que se encuentre almacenado a alta presi\u00f3n, por lo que nos enfrentaremos a escenarios de explosi\u00f3n repentina (\u201cFire Ball\u201d) o incendios de llamarada (\u201cJet Fire\u201d)<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/clusterincendis.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/imatge_3.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4219 size-medium aligncenter\" src=\"https:\/\/clusterincendis.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/imatge_3-450x364.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"243\" \/><\/a><\/p>\n<p>En el caso de explosiones repentinas nos encontraremos en dos tipolog\u00edas, con confinamiento y sin confinamiento.<\/p>\n<p>Por otro lado un incendio de llamarada se puede definir como un incendio con llama progresiva de difusi\u00f3n o premezclada, con baja velocidad de llama sin producir onda de presi\u00f3n. Su efecto m\u00e1s importante ser\u00eda la radiaci\u00f3n t\u00e9rmica. Este escenario es habitual en el an\u00e1lisis de incendios de Hidr\u00f3geno.<\/p>\n<p>Por ello es importante realizar un an\u00e1lisis de los posibles escenarios en la inflamaci\u00f3n del Hidr\u00f3geno, para posteriormente determinar posibilidad e influencia de una explosi\u00f3n sobre los elementos estructurales.<\/p>\n<p><em>\u00a0<\/em>Para el estudio apropiado de los distintos escenarios incluidos en el presente informe se considerar\u00e1, para cada uno de ellos, la siguiente informaci\u00f3n:<\/p>\n<ul>\n<li>La casu\u00edstica que implica la liberaci\u00f3n del hidr\u00f3geno.<\/li>\n<li>Se considera explosi\u00f3n confinada o no confinada.<\/li>\n<li>Distancia al elemento delimitador.<\/li>\n<li>La masa de hidr\u00f3geno susceptible de ser liberada.<\/li>\n<li>Las fuentes de ignici\u00f3n capaces de iniciar la explosi\u00f3n.<\/li>\n<li>La composici\u00f3n de la mezcla hidr\u00f3geno\/aire\/vapor.<\/li>\n<li>Las dimensiones de la regi\u00f3n que contiene dicha masa de hidr\u00f3geno.<\/li>\n<li>Modelos de Calculo a utilizar.<\/li>\n<\/ul>\n<p>De cara a evaluar los escenarios de explosi\u00f3n, el siguiente punto ser\u00eda <u>determinar las herramientas de c\u00e1lculo<\/u> emp\u00edrico o computerizado a utilizar para obtener los resultados en cada uno de los escenarios seleccionados. Entre las m\u00e1s habituales est\u00e1n:<\/p>\n<ul>\n<li>M\u00e9todo Emp\u00edrico:\n<ul>\n<li>M\u00e9todo TNT NTP 321<\/li>\n<li>M\u00e9todo SACHS<\/li>\n<li>M\u00e9todo DEL U.S.NRC<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>M\u00e9todo Computerizado\n<ul>\n<li>Modelado de explosiones por CFD<\/li>\n<li>Modelado m\u00e9todo TNT<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"https:\/\/clusterincendis.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Imatge_4.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4220 size-medium aligncenter\" src=\"https:\/\/clusterincendis.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Imatge_4-450x332.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"221\" \/><\/a><\/p>\n<p>Para <u>medir y evaluar los efectos<\/u> de cada uno de los escenarios comparamos los resultados de cada uno en forma de sobrepresiones.<\/p>\n<p>Como est\u00e1ndar para la comparaci\u00f3n utilizamos la tabla que aparece en la NTP-321. Que nos marca los Da\u00f1os personales y Da\u00f1os estructurales en base a las sobrepresiones calculadas.<\/p>\n<table style=\"height: 323px;\" width=\"1072\">\n<tbody>\n<tr>\n<td width=\"187\"><strong>Da\u00f1os personales<\/strong><\/td>\n<td width=\"113\"><strong>Sobrepresiones<\/strong><\/td>\n<td width=\"175\"><strong>Da\u00f1os Estructurales<\/strong><\/td>\n<td width=\"118\"><strong>Sobrepresiones<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"187\">Umbral de muerte por lesiones de pulm\u00f3n<\/td>\n<td width=\"113\">70000 Pa<\/td>\n<td width=\"175\">Demolici\u00f3n total<\/td>\n<td width=\"118\">80000 Pa<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"187\">Umbral de rotura de t\u00edmpano<\/td>\n<td width=\"113\">35000 Pa<\/td>\n<td width=\"175\">Da\u00f1os irrecuperables<\/td>\n<td width=\"118\">40000 Pa<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"187\">Umbral de zona de intervenci\u00f3n<\/td>\n<td width=\"113\">12500 Pa<\/td>\n<td width=\"175\">Da\u00f1os estructurales graves<\/td>\n<td width=\"118\">18000 Pa<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"187\">Umbral de zona de alerta<\/td>\n<td width=\"113\">5000 Pa<\/td>\n<td width=\"175\">Da\u00f1os graves reparables<\/td>\n<td width=\"118\">15000 Pa<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td colspan=\"2\" rowspan=\"2\" width=\"300\"><\/td>\n<td width=\"175\">Da\u00f1os estructurales menores<\/td>\n<td width=\"118\">4700 Pa<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td width=\"175\">Cristales rotos al 90%<\/td>\n<td width=\"118\">4000 Pa<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Como <u>conclusi\u00f3n <\/u>y en base a lo asumible de cada escenario se aplicar\u00edan medidas correctoras que evitaran o reducir\u00e1n la probabilidad de los escenarios, as\u00ed como sus efectos. O bien se dimensionar\u00e1n medios estructurales adecuados, o pantallas, capaces de soportar la sobrepresi\u00f3n calculada .<\/p>\n<p>Desde Ingenier\u00eda PCI de PROSEGUR quedamos a su disposici\u00f3n para cualquier aclaraci\u00f3n o necesidad en esta materia o en cualquiera otra. dentro de la Ingenier\u00eda PCI.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>PROSEGUR, desde su divisi\u00f3n de Ingenier\u00eda de Protecci\u00f3n Contra Incendios, nos adentra en el \u00e1rea de los c\u00e1lculos de explosi\u00f3n, detallando una introducci\u00f3n al c\u00e1lculo de explosi\u00f3n de Hidr\u00f3geno y [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":4221,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[50],"tags":[827,829,831],"class_list":["post-4336","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sin-categoria-es","tag-calculos-explosion-es","tag-empresa-experta-es","tag-prosegur-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4336","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4336"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4336\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4338,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4336\/revisions\/4338"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4221"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4336"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4336"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/clusterincendis.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4336"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}