Contención secundaria

Este Documento de Medidas Técnicas se refiere a la contención secundaria. Los sistemas temporales o móviles que deben instalarse en respuesta a una emergencia, por ejemplo, barreras, materiales absorbentes, sacos de arena, se consideran en el Documento de Medidas Técnicas sobre:

Respuesta de emergencia / Control de derrames

Protección contra incendios activa / pasiva

Los Documentos de Medidas Técnicas Relacionadas son:

Los criterios de nivel 2 relevantes son:

La contención secundaria se utiliza en la planta como una segunda línea de defensa para prevenir, controlar o mitigar eventos de peligros mayores. Puede tomar varias formas, las más comunes son:

Los diques se utilizan generalmente alrededor de tanques de almacenamiento o áreas de almacenamiento de tambores donde se almacenan líquidos inflamables o tóxicos. Las medidas alternativas pueden ser diques de tierra (generalmente para tanques muy grandes), sumideros e interceptores. Los diques también se utilizan a veces dentro de los edificios de la planta para reactores y otros recipientes de proceso. Para materiales que normalmente son gases en condiciones ambientales, se utilizan diques donde las fracciones flash son lo suficientemente bajas como para merecerlas. Por lo tanto, a menudo se utilizan para gases refrigerados pero no para los mismos gases almacenados bajo presión.

Es normal limitar el número de tanques en un solo terraplén a una capacidad total de 60.000 m3. Sin embargo, los materiales incompatibles deben tener bunds separados. Los tanques a menudo tienen depósitos individuales.

Los diques deben dimensionarse para contener el 110 % de la capacidad máxima del tanque o tambor más grande. Esto permitirá cierta libertad para agregar espuma durante la respuesta a la emergencia. No existen reglas establecidas sobre la proporción entre la altura de la pared y el área del piso y los códigos varían mucho con respecto a las recomendaciones de altura de la pared del dique. Las alturas de pared bajas (1-1,5 m) a menudo se utilizan para facilitar la extinción de incendios, pero son una defensa deficiente contra el flujo de la llave (donde una fuga en la pared de un tanque pasa por encima de la pared del dique) o el efecto de maremoto de una falla catastrófica del tanque. En algunos casos se utilizan diques hasta la altura del tanque, pero estos son bastante inusuales. Para diques de paredes altas, se deberá considerar la posibilidad de que los tanques floten a medida que se llena el dique, lo que provocaría una falla catastrófica.

Los diques se fabrican generalmente con ladrillo/mortero u hormigón, pero cuando los líquidos se almacenan por encima de su punto de ebullición, se puede agregar aislamiento adicional, por ejemplo, mortero de vermiculita, como revestimiento para reducir la tasa de evaporación. Dichos materiales proporcionan una resistencia química adecuada a la mayoría de los líquidos.

El mantenimiento de los diques es un aspecto importante, a menudo pasado por alto, especialmente en lugares remotos. Debe existir un sistema de inspección para garantizar la integridad del terraplén. También se debe prestar la debida atención al drenaje para permitir la eliminación del agua de lluvia. Esto normalmente se logra mediante la incorporación de un drenaje en un punto bajo de un piso inclinado con una válvula manual, que normalmente se mantiene cerrada. Los programas de operación deben incluir la apertura diaria de la válvula para eliminar el agua acumulada, esto también ayudará a identificar fugas menores. Sin embargo, con este sistema existe el problema de que la válvula puede quedar abierta o fallar, lo que reduce la efectividad del depósito si ocurre una falla en el tanque. También en condiciones invernales, se puede formar hielo bloqueando el desagüe. Si no se elimina el agua de lluvia, se reducirá la capacidad del dique y puede resultar en un desbordamiento y, si la sustancia que se va a contener es incompatible con el agua, por ejemplo, óleum, puede resultar en un aumento de las emisiones en el aire. La consideración de estos escenarios debe incluirse en el informe de seguridad.

Las bandejas de goteo a menudo se usan debajo de equipos propensos a pequeñas fugas, como bombas, en edificios de proceso y son efectivamente mini-contenedores. Están destinados a evitar la propagación de sustancias tóxicas o inflamables a otras áreas de la planta oa los sumideros y drenajes donde los efectos secundarios que resulten en un accidente mayor podrían ocurrir por efecto dominó. Las bandejas de goteo varían mucho en tamaño y diseño. Normalmente se adaptan al elemento individual del equipo, pero pueden servir para una serie de elementos. Los materiales de construcción suelen ser metales como el acero inoxidable o plásticos rígidos fuertes que se pueden mover fácilmente. Normalmente no se proporciona drenaje y el líquido recolectado normalmente se elimina con material absorbente, después de la neutralización o dilución (si es necesario).

Una variación de este tema es el uso de sumideros en las vinazas de los tambores. Estos están destinados a contener el contenido total de un tambor en caso de una falla catastrófica. Normalmente se limitan a 1 o 2 bidones y pueden utilizarse en el transporte de bidones mediante carretilla elevadora.

Los estudios HAZOP/HAZAN deben determinar dónde se requieren bandejas de goteo.

Los sistemas de tratamiento de gases de escape que pueden actuar como contención secundaria incluyen:

Estos sistemas pueden usarse para reducir las concentraciones de gases y vapores peligrosos antes de la descarga de la corriente a la atmósfera. Aparte de los depuradores, a menudo estos sistemas forman parte del proceso normal, pero se pueden utilizar en una función de contención secundaria. Los dos últimos se utilizan cuando las corrientes de descarga pueden contener líquidos o sólidos, por ejemplo, de la ventilación de emergencia del reactor, que deben eliminarse antes de continuar con el tratamiento. Los catchpots pueden enfriarse o contener un líquido absorbente para eliminar los contaminantes. Se debe considerar la tasa y el volumen de descarga del peor de los casos creíbles al diseñar dichos sistemas. Se debe utilizar HAZOP/HAZAN para establecer el peor de los casos. El Documento de Medidas Técnicas Sistemas de Alivio/Sistemas de Ventilación proporciona más detalles.

El diseño de los sistemas de drenaje, tanto dentro como fuera de los edificios de proceso, debe tener en cuenta la necesidad de segregar los derrames de materiales peligrosos. Los sistemas de drenaje a considerar pueden incluir:

En muchos casos, estas funciones se combinan y, a menudo, el agua contra incendios y los efluentes del proceso se drenan en los sistemas principales de alcantarillado. Cuando exista la posibilidad de que se descarguen sustancias peligrosas en un sistema de drenaje, se deben proporcionar interceptores o sumideros de capacidad suficiente para garantizar que no ocurra un accidente importante fuera del sitio. Se deben utilizar estudios HAZOP o una metodología alternativa de identificación de peligros para identificar tales peligros.

Para los efluentes del proceso que surgen de fugas o lavado de la planta, una buena práctica es proporcionar un sumidero local del que se tomen muestras antes de vaciarlo. Tales sumideros normalmente incorporan indicadores/alarmas de nivel para monitoreo. La descarga se puede realizar en tambores a través de bombas sumergibles o móviles para su posterior eliminación o mediante válvulas manuales o automáticas operadas manualmente en los sistemas principales de drenaje si el contenido no es peligroso. En cuanto al drenaje de diques, se deberá considerar en el Informe de Seguridad la posibilidad de que las válvulas se dejen abiertas.

Una preocupación particular es la descarga de líquidos inflamables no miscibles en agua, que forman una capa superior. Estos podrían encenderse a distancias considerables de la planta después de la descarga. Se pueden proporcionar interceptores más sofisticados para facilitar la eliminación de líquidos inflamables flotantes. Estos tienden a estar diseñados para satisfacer necesidades individuales y pueden incorporar sensores de nivel basados ​​en conductividad para distinguir entre capas.

Es probable que la escorrentía de agua contra incendios involucre grandes cantidades de agua contaminada (Lees cita 900-2700 m3/hr). Se deben realizar evaluaciones de riesgos para considerar el requisito de segregación de estos arroyos en lagunas u otros sistemas de captación.

Los sistemas de expansión se utilizan para evitar la acumulación de presión, lo que lleva a la pérdida de contención, en caso de sobrellenado o aumentos de temperatura. Se utilizan principalmente en sistemas de almacenamiento de gas licuado, reactores y tramos largos de tuberías.

Los códigos de práctica para los sistemas de cloro incluyen el uso de un vaso de expansión para permitir el sobrellenado del tanque de almacenamiento principal. Dependiendo de la disposición, se pueden incluir alarmas/detección de presión, nivel o peso en el vaso de expansión para alertar a los operadores si el líquido llega a este punto. La capacidad del vaso de expansión se recomienda como el 10% de la capacidad de un tanque de almacenamiento.

A veces se proporcionan vasos de expansión para tanques de almacenamiento atmosférico, particularmente donde las sustancias son particularmente tóxicas o nocivas. Se puede incluir un medio de lavado líquido en el vaso de expansión para eliminar los humos del aire desplazado durante el llenado. La corriente de ventilación se rocía en el recipiente debajo de la superficie del líquido. El vaso de expansión en sí se ventila a la atmósfera oa un depurador. Una alternativa, cuando se utilizan varios tanques para la misma sustancia, es disponer rebosaderos de un tanque a otro.

Los tanques de expansión para reactores se describen en el Documento de Medidas Técnicas Quench Systems.

Las tuberías largas que contengan líquidos que tengan un alto coeficiente de expansión deben estar provistas de sistemas de alivio o cámaras de expansión para evitar la pérdida de contención por sobrepresión. Los sistemas de alivio deben descargarse en vasos de expansión o plantas de tratamiento de gases residuales si las tasas de descarga están dentro de los límites de diseño para tales sistemas. Las cámaras de expansión deben tener una capacidad del 20% del volumen de la tubería. El cloro es un caso particular a considerar. Los códigos de práctica recomiendan válvulas de alivio de presión o discos de ruptura para la ventilación de tuberías de cloro líquido al vaso de expansión o el uso de cámaras de expansión.

Cuando exista una preocupación particular por las fugas que se produzcan en los tanques, una alternativa a la contención es proporcionar una segunda piel para recoger el material perdido. El monitoreo del espacio anular utilizando analizadores específicos o detección de nivel puede alertar a los operadores sobre el problema. Dichos sistemas a veces se utilizan para tanques subterráneos o en áreas remotas, donde pueden ocurrir fugas al medio ambiente no detectadas. De manera similar, los tanques dentro de los edificios de proceso también pueden tener doble revestimiento.

Los recipientes encamisados, incluidos los reactores y otros recipientes de proceso, se utilizan principalmente para proporcionar refrigeración o calefacción (utilizando agua, vapor, refrigerantes, líquidos calefactores, etc.) para mantener las temperaturas de las sustancias contenidas. En algunos casos, se usa el monitoreo del medio de transferencia de calor para detectar la pérdida de contención.

A veces, las tuberías cuentan con una cubierta exterior o una tubería secundaria para protegerlas contra la pérdida de contención. En cuanto a los tanques de doble pared, estos tienden a usarse cuando la sustancia contenida es particularmente peligrosa y no hay medios alternativos disponibles, es decir, contención, para contener cualquier escape. Dichos métodos se utilizan en particular para proteger tuberías de materiales de construcción menos robustos, como vidrio o plástico, que se utilizan para sustancias muy corrosivas, por ejemplo, bromo, ácidos fuertes. El tubo exterior puede ser de un material mucho más resistente, por ejemplo, acero, que es suficiente para proporcionar una mayor contención durante un breve período de tiempo sin fallos. De nuevo, se usa el monitoreo del espacio anular para detectar la falla inicial y alertar a los operadores. Dichos sistemas se utilizan a menudo cuando hay tramos largos de tubería en puentes de tubería elevados. Las tuberías se pueden inclinar para permitir el drenaje a un recipiente colector provisto de alarmas/detección de nivel.

En cuanto a los recipientes encamisados, el flujo del medio refrigerante/calefactor a través de las tuberías encamisadas también se puede utilizar para detectar fugas.

Los sistemas de ventilación del edificio se pueden arreglar de modo que el flujo se mantenga desde las áreas menos contaminadas hacia las que pueden contaminarse después de una pérdida de contención, antes de la descarga a través de los sistemas de escape de gases, para proporcionar algún grado de contención secundaria. Dichos sistemas se utilizan habitualmente en la industria nuclear.

El Documento de Medidas Técnicas Sistemas de Alivio/Sistemas de Ventilación considera los sistemas de ventilación.

No hay códigos de diseño que cubran específicamente las medidas de contención secundaria, sin embargo, las notas de orientación de HSE sobre sustancias particulares cubren aspectos relevantes. Estos se enumeran a continuación, junto con las referencias generales.

Más recursos