Seguridad en el diseño o y operación n de plantas de GNL

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1 Seguridad en el diseño o y operación n de plantas de GNL Planta de GASCAN en ARINAGA Juan Santos Remesal Jefe del Dpto. de Seguridad Industrial de INERCO INGENIERÍA ENERGÉTICA Y DE CONTAMINACIÓN, S.A.

2 1. Consideraciones generales sobre seguridad del gas natural 2. Normativa de seguridad en el diseño de plantas de GNL 3. Informe de Seguridad. Alcance de consecuencias 4. Análisis Cuantitativo de Riesgos 5. Sumario y conclusiones

3 1. Consideraciones generales sobre seguridad del gas natural 2. Normativa de seguridad en el diseño de plantas de GNL 3. Informe de Seguridad. Alcance de consecuencias 4. Análisis Cuantitativo de Riesgos 5. Sumario y conclusiones

4 USOS DEL GAS NATURAL COMO COMBUSTIBLE DOMÉSTICO COMO COMBUSTIBLE DOMÉSTICO PARA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA MATERIA PRIMA PARA NUMEROSOS PRODUCTOS: FIBRAS, PLÁSTICOS... COMO COMBUSTIBLE DE TRANSPORTE ALTERNATIVO COMO COMBUSTIBLE DE TRANSPORTE ALTERNATIVO

5 GNL:CARACTERÍSTICAS LICUADO A APROX. -161ºC Y PRESIÓN ATMOSFÉRICA LICUADO A APROX. -161ºC Y PRESIÓN ATMOSFÉRICA LICUADO DISMINUYE SU SU VOLUMEN UNAS VECES: FACILIDAD DE DE TRANSPORTE NO ES CORROSIVO NI TÓXICO NO ES CORROSIVO NI TÓXICO VAPORIZADO SOLO ES ES INFLAMABLE EN EN UN UN RANGO DE DE CONCENTRACIÓN ENTRE 5% 5% Y 15% 15% VAPORES MÁS LIGEROS QUE EL EL AIRE: SE SE ELEVAN RAPIDAMENTE EN EN SU SU DISPERSIÓN MENOR CONTAMINACIÓN AMBIENTAL QUE OTROS HIDROCARBUROS ALTA EFICIENCIA TÉRMICA EN EN LA LA GENERACIÓN DE DE ELECTRICIDAD

6 ALGUNAS CUESTIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL GAS NATURAL ES SEGURO EL GNL? El GNL ha sido manejado en condiciones seguras durante muchos años. La industria ha conservado un historial de seguridad excelente, particularmente en los últimos 40 años PUEDE QUEMARSE EL GNL? El vapor de GNL, principalmente metano, se quema sólo dentro del angosto margen de una mezcla gas-aire entre el 5% y el 15%. Para que el GNL se queme, debe liberarse, vaporizarse y mezclarse con el aire dentro de su margen de inflamabilidad y además debe estar expuesto a una fuente de ignición

7 ALGUNAS CUESTIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL GAS NATURAL INCENDIOS Cuando se libera el GNL en la presencia de una fuente de ignición, el resultado es un incendio dentro del área de confinamiento al que por diseño son conducidos los posibles derrames Se instalan equipos contra incendios, equipos de seguridad y sistemas fuego gas para el control y minimización de las consecuencias de estos incidentes

8 ALGUNAS CUESTIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL GAS NATURAL NUBES INFLAMABLES DE GAS NATURAL Si se libera el GNL, su vapor se calienta, se hace más ligero que el aire y se dispersa en la atmósfera De haber una fuente de ignición cerca del vapor de GNL en una concentración del 5% al 15% en aire, la nube de vapor se quemaría a lo largo de una llama que se dirigirá hacia la fuente del combustible El vapor de GNL no se prende con la misma facilidad que otros combustibles comunes como la gasolina o el propano ya que el vapor de GNL se disipa más fácilmente

9 ALGUNAS CUESTIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL GAS NATURAL PUEDE EXPLOTAR EL GNL? Únicamente puede haber combustión cuando el gas natural se encuentra mezclado con aire en unas determinadas proporciones. Para que la combustión se produzca de forma violenta la mezcla de gas natural-aire ha de encontrarse en un recinto confinado y ser activada por una fuente de ignición En una Planta de regasificación difícilmente puede producirse una explosión pues toda la instalación se encuentra al aire libre y no existen espacios confinados donde pueda producirse la acumulación de la mezcla gas natural aire como consecuencia de una fuga. Si llegará a producirse se dispersaría inmediatamente en la atmósfera

10 ALGUNAS CUESTIONES SOBRE LA SEGURIDAD DEL GAS NATURAL PUEDE CAUSAR UN DERRAME DE GNL LA MISMA CONTAMINACIÓN QUE UNO DE PETRÓLEO? De llegar a derramarse, éste se evaporaría rápidamente sin dejar residuos al entrar en contacto con la tierra o el agua y por tanto no habrá que limpiar el ambiente

11 1. Consideraciones generales sobre seguridad del gas natural 2. Normativa de seguridad en el diseño de plantas de GNL 3. Informe de Seguridad. Alcance de consecuencias 4. Análisis Cuantitativo de Riesgos 5. Sumario y conclusiones

12 PLANTAS DE GNL EXPERIENCIA A NIVEL MUNDIAL: Muchas terminales de recepción n (regasificación) ) en operación Más s de 40 años a de experiencia (Más s de 748 años a acumulados de operación n sin accidentes con repercusiones en el exterior de las plantas) EXPERIENCIA A NIVEL NACIONAL (SIN ACCIDENTES EN LOS 70 AÑOS A ACUMULADOS DE EXPERIENCIA): ENAGAS (Barcelona, Cartagena y Huelva) BAHÍA A BIZKAIA GAS (1 planta) Reganosa (1 planta) SAGGAS (1 planta) CARACTERÍSTICAS DEL GNL PERFECTAMENTE DEFINIDAS Y CONOCIDAS EL DISEÑO O INCLUYE ALTAS TECNOLOGÍAS, MATERIALES, PROCESOS,ETC RECORD DE SEGURIDAD EN OPERACIÓN N EXCELENTES COMPARADO CON OTRAS INSTALACIONES INDUSTRIALES

13 Códigos y normas de diseño UNE-EN UNE-EN UNE-EN UNE-EN NFPA-59 A. A. Instalaciones y equipos para para gas gas natural diseño de de las las instalaciones terrestres Instalaciones y equipos para para gas gas natural licuado. Diseño y ensayo de de los los brazos de de carga/descarga Instalaciones y equipos para para gas gas natural licuado. Características generales del del gas gas natural licuado Instalaciones y equipos para para gas gas natural licuado. Interfaz entre buque y tierra Norma para para la la producción, almacenamiento y manipulación de de GNL

14 MEDIDAS DE SEGURIDAD CONTENCIÓN PRIMARIA CONTENCIÓN PRIMARIA Materiales apropiados Diseño de ingeniería apropiado CONTENCIÓN SECUNDARIA CONTENCIÓN SECUNDARIA SISTEMAS DE SEGURIDAD SISTEMAS DE SEGURIDAD Contención y aislamiento total tras una fuga Minimizan frecuencia y volumen de fugas Alarmas de alto nivel, sistemas de seguridad múltiples de apoyo, paro automático de emergencias,... Detección de incendios y fugas de gas y sistemas de protección contra incendios DISTANCIAS DE SEPARACIÓN SEGÚN REGLAMENTOS DISTANCIAS DE SEPARACIÓN SEGÚN REGLAMENTOS

15 PLANTAS DE GNL NORMA UNE-EN 1473 / NFPA- 59 A DISEÑO DE LAS INSTALACIONES TERRESTRES Implantación adecuada, minimización de de riesgos Escenarios a considerar en en tanques de de GNL Niveles de de riesgo

16 1. Consideraciones generales sobre seguridad del gas natural 2. Normativa de seguridad en el diseño de plantas de GNL 3. Informe de Seguridad. Alcance de consecuencias 4. Análisis Cuantitativo de Riesgos 5. Sumario y conclusiones

17 PLANTAS DE GNL LEGISLACIÓN DE APLICACIÓN EN MATERIA DE ACCIDENTES GRAVES Directiva Seveso II/III II/III Real Decreto 1254/1999 y posteriores modificaciones Directriz Básica de de Protección Civil (R.D.1196/2003)

18 OBJETIVOS INFORME DE SEGURIDAD (R.D. 1254/1999) POLÍTICA POLÍTICA DE DE PREVENCIÓN PREVENCIÓN DE DE ACCIDENTES ACCIDENTES GRAVES GRAVES Y SISTEMA SISTEMA DE DE GESTIÓN GESTIÓN DE DE LA LA SEGURIDAD SEGURIDAD IDENTIFICACIÓN IDENTIFICACIÓN DE DE PELIGROS PELIGROS DE DE ACCIDENTES ACCIDENTES MEDIANTE MEDIANTE ELABORACIÓN ELABORACIÓN DE DE INFORMES INFORMES DE DE SEGURIDAD SEGURIDAD SEGURIDAD SEGURIDAD Y FIABILIDAD FIABILIDAD EN EN DISEÑO, DISEÑO, CONSTRUCCIÓN, CONSTRUCCIÓN, EXPLOTACIÓN EXPLOTACIÓN Y MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO PLAN PLAN DE DE EMERGENCIA EMERGENCIA INTERIOR INTERIOR E INFORMACIÓN INFORMACIÓN PARA PARA EL EL PLAN PLAN DE DE EMERGENCIA EMERGENCIA EXTERIOR EXTERIOR INFORMACIÓN INFORMACIÓN A AUTORIDADES AUTORIDADES PARA PARA ORDENACIÓN ORDENACIÓN TERRITORIAL TERRITORIAL Y USOS USOS DEL DEL SUELO SUELO INFORMACIÓN AL PÚBLICO INFORMACIÓN AL PÚBLICO

19 ALCANCE (R.D. 1196/2003) INFORME DE SEGURIDAD (R.D. 1254/1999) POLÍTICA POLÍTICA DE DE PREVENCIÓN PREVENCIÓN DE DE ACCIDENTES ACCIDENTES GRAVES GRAVES Y SISTEMA SISTEMA DE DE GESTIÓN GESTIÓN DE DE SEGURIDAD SEGURIDAD INFORMACIÓN INFORMACIÓN BÁSICA BÁSICA PARA PARA LA LA ELABORACIÓN ELABORACIÓN DE DE PLANES PLANES DE DE EMERGENCIA EMERGENCIA EXTERIOR EXTERIOR ANÁLISIS DE RIESGOS ANÁLISIS DE RIESGOS IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS EVALUACIÓN DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS EVALUACIÓN DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS

20 ALCANCE (R.D. 1196/2003) INFORME DE SEGURIDAD (R.D. 1254/1999) POLÍTICA POLÍTICA DE DE PREVENCIÓN PREVENCIÓN DE DE ACCIDENTES ACCIDENTES GRAVES GRAVES Y SISTEMA SISTEMA DE DE GESTIÓN GESTIÓN DE DE SEGURIDAD SEGURIDAD INFORMACIÓN INFORMACIÓN BÁSICA BÁSICA PARA PARA LA LA ELABORACIÓN ELABORACIÓN DE DE PLANES PLANES DE DE EMERGENCIA EMERGENCIA EXTERIOR EXTERIOR ANÁLISIS DE RIESGOS ANÁLISIS DE RIESGOS IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS EVALUACIÓN DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS EVALUACIÓN DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS

21 IDENTIFICACIÓN Accidentes en en los los que se se encuentre involucrado el el gas natural licuado (GNL) Accidentes en en los los que se se encuentre involucrado el el gas natural (GN)

22 NORMA UNE 1473 ANÁLISIS DE RIESGOS EN FUNCIÓN DEL TIPO DE TANQUE TIPO DE TANQUE Contención simple ENT. METÁLICO O SÓLO CON TECHO METÁLICO 1 HORMIGÓN PRETENS. (INCLUYENDO TECHO HORMIGÓN) ---- Contención doble Contención total 2 3 1: En caso de que se produzca el colapso del contenedor primario del tanque, el tamaño de la piscina de fuego se corresponde con la zona de retención 2: En el caso de colapso del techo del tanque, el tamaño de la piscina de fuego se corresponde con el contenedor secundario 3: Para estos tipos de tanque no se considera creible el colapso

23 TANQUE DE CONTENCIÓN TOTAL TANQUE DE ALMACENAMIENTO m 3 de GNL

24 NORMA UNE 1473 ANÁLISIS DE RIESGOS EN FUNCIÓN DEL TIPO DE TANQUE TIPO DE TANQUE Contención simple ENT. METÁLICO O SÓLO CON TECHO METÁLICO 1 HORMIGÓN PRETENS. (INCLUYENDO TECHO HORMIGÓN) ---- Contención doble Contención total 2 3 1: En caso de que se produzca el colapso del contenedor primario del tanque, el tamaño de la piscina de fuego se corresponde con la zona de retención 2: En el caso de colapso del techo del tanque, el tamaño de la piscina de fuego se corresponde con el contenedor secundario 3: Para estos tipos de tanque no se considera creible el colapso

25 Esc. 6 Esc. 1 IDENTIFICACIÓN Esc. 7 Esc. 4 Esc. 2 RELICUADOR Esc. 3 Esc. 5 Esc. 8 Escenario Escenario 1:Fuga 1:Fuga en en el el colector colector de de descarga descarga de de buques buques al al tanque tanque de de almacenamiento almacenamiento de de GNL GNL Escenario Escenario 2:Disparo 2:Disparo de de las las PSV PSV por por sobrepresión sobrepresiónen en el el tanque tanque de de almacenamiento almacenamiento de de GNL GNL Escenario Escenario 3:Fuga 3:Fuga en en el el colector colector de de las las bombas bombas primarias primarias Escenario Escenario 4:Fuga 4:Fuga en en la la línea línea de de fondo fondo del del relicuador relicuador Escenario Escenario 5:Fuga 5:Fuga en en el el colector colector de de descarga descarga de de las las bombas bombas de de envío envío Escenario Escenario 6:Fuga 6:Fuga en en la la línea línea de de salida salida de de los los compresores compresores de de gas gas de de boil-off boil-off.. Escenario Escenario 7:Fuga 7:Fuga de de gas gas natural natural en en el el colector colector de de gas gas de de envío envío Escenario Escenario 8:Rotura/desconexión del del brazo brazo de de descarga descarga de de GNL GNL en en el el pantalán pantalán

26 ALCANCE (R.D. 1196/2003) INFORME DE SEGURIDAD (R.D. 1254/1999) POLÍTICA POLÍTICA DE DE PREVENCIÓN PREVENCIÓN DE DE ACCIDENTES ACCIDENTES GRAVES GRAVES Y SISTEMA SISTEMA DE DE GESTIÓN GESTIÓN DE DE SEGURIDAD SEGURIDAD INFORMACIÓN INFORMACIÓN BÁSICA BÁSICA PARA PARA LA LA ELABORACIÓN ELABORACIÓN DE DE PLANES PLANES DE DE EMERGENCIA EMERGENCIA EXTERIOR EXTERIOR ANÁLISIS DE RIESGOS ANÁLISIS DE RIESGOS IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS IDENTIFICACIÓN DE RIESGOS EVALUACIÓN DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS EVALUACIÓN DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS

27 CÁLCULO DE EFECTOS Y CONSECUENCIAS: MÉTODOS Y PROGRAMAS DE RECONOCIDO PRESTIGIO INTERNACIONAL RADIACIÓN RADIACIÓN TÉRMICA TÉRMICA --INCENDIOS INCENDIOS DE DE CHARCOS CHARCOS DE DE GNL/THT/GASOIL GNL/THT/GASOIL (LNGFIRE, (LNGFIRE, EFFECTS EFFECTS 5.5) 5.5) --DARDOS DARDOS DE DE FUEGO FUEGO DE DE GN GN (EFFECTS (EFFECTS 5.5) 5.5) DISPERSIÓN DISPERSIÓN NUBE NUBE INFLAMABLE INFLAMABLE --FLASH FLASH FIRE FIRE DE DE GN/THT GN/THT (DEGADIS, (DEGADIS, JETPLU, JETPLU, HG-SYSTEM, HG-SYSTEM, EFFECTS EFFECTS 5.5) 5.5) Modelos de reconocida solvencia internacional recomendados por normativas y organismos de gas natural (NFPA A, GRI)

28 ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS ZONA ZONA DE DE INTERVENCIÓN INTERVENCIÓN ES ES AQUELLA AQUELLA EN EN LA LA QUE QUE LAS LAS CONSECUENCIAS CONSECUENCIAS DE DE LOS LOS ACCIDENTES ACCIDENTES PRODUCEN PRODUCEN UN UN NIVEL NIVEL DE DE DAÑOS DAÑOS QUE QUE JUSTIFICA JUSTIFICA LA LA APLICACIÓN APLICACIÓN INMEDIATA INMEDIATA DE DE MEDIDAS MEDIDAS DE DE PROTECCIÓN PROTECCIÓN ZONA ZONA DE DE ALERTA ALERTA ES ES AQUELLA AQUELLA EN EN LA LA QUE QUE LAS LAS CONSECUENCIAS CONSECUENCIAS DE DE LOS LOS ACCIDENTES ACCIDENTES PROVOCAN PROVOCAN EFECTOS EFECTOS QUE, QUE, AUNQUE AUNQUE PERCEPTIBLES PERCEPTIBLES POR POR LA LA POBLACIÓN, POBLACIÓN, NO NO JUSTIFICAN JUSTIFICAN LA LA INTERVENCIÓN. INTERVENCIÓN.

29 ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS ZONA DE INTERVENCIÓN ZONA DE ALERTA

30 Escenario 1:Fuga en el colector de descarga de buques al tanque de almacenamiento de GNL Escenario 1:Fuga en el colector de descarga de buques al tanque de almacenamiento de GNL ZA ZI ALCANCE DEL LII ALCANCE MAXIMO ZONAS DE PLANIFICACIÓN DE EMERGENCIAS EN EL ENTORNO DEL PUERTO DE ARINAGA RADIACIÓN TÉRMICA: ZI máx: 407 m / ZA máx: 527 m

31 RESULTADOS INFORME DE SEGURIDAD R.D. 1254/1999 RIESGOS DE LA INSTALACIÓN TOTALMENTE IDENTIFICADOS RIESGOS DE LA INSTALACIÓN TOTALMENTE IDENTIFICADOS ZONAS ZONAS DE DE ALCANCES ALCANCES DE DE CONSECUENCIAS CONSECUENCIAS EN EN EL EL ENTORNO ENTORNO DE DE LA LA INSTALACIÓN INSTALACIÓN ALCANCE ALCANCE MAXIMO MAXIMOZONAS DE DE PLANIFICACIÓN PLANIFICACIÓN DE DE EMERGENCIAS EMERGENCIAS EN EN EL EL ENTORNO ENTORNO DEL DEL PUERTO PUERTO DE DE ARINAGA ARINAGA RADIACIÓN N TÉRMICA: T ZI ZI máx: máx: : m / / ZA ZA máx: máx: : m ALCANCE LII LII máx máx : : m NNW NW WNW WSW WSW N NNE NE ENE ENE ESE SW SE SSW SSE S Desde donde sopla

32 1. Consideraciones generales sobre seguridad del gas natural 2. Normativa de seguridad en el diseño de plantas de GNL 3. Informe de Seguridad. Alcance de consecuencias 4. Análisis Cuantitativo de Riesgos 5. Sumario y conclusiones

33 MATRIZ DE RIESGO NORMA UNE 1473 Consec. catastróf. Consec. graves Consec. Importan. Consec. reparables Sin consec C O N S E C U E N C C I A S RIESGO= P x C RIESGO= P x C ALTO MEDIO BAJO PROBABILIDAD Improbable Extrem.raro Raro Posible Frecuente (<10-8 /año) (10-8 a 10-6 /año) (10-6 a 10-4 /año) (10-4 a 10-2 /año) (> 10-2 año)

34 ANÁLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (ACR) R.D. 1254/1999 DE DE MANERA MANERA VOLUNTARIA VOLUNTARIA O A PETICIÓN PETICIÓN DE DE LA LA AUTORIDAD AUTORIDAD COMPETENTE COMPETENTE ALCANCE IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS CÁLCULO DE CONSECUENCIAS CÁLCULO DE CONSECUENCIAS ESTIMACIÓN ESTIMACIÓN DE DE PROBABILIDADES PROBABILIDADES DE DE OCURRENCIA OCURRENCIA DE DE INCIDENTES INCIDENTES OBTENCIÓN OBTENCIÓN DE DE CURVA CURVA DE DE ISORRIESGO ISORRIESGO INDIVIDUAL INDIVIDUAL DE DE VALOR VALOR VICTIMAS/AÑO VICTIMAS/AÑO

35 ANÁLISIS CUANTITATIVO DE RIESGOS (ACR) R.D. 1254/1999 RESULTADOS LA LA CURVA CURVA DE DE ISORRIESGO ISORRIESGO DE DE VICTIMAS/AÑO VICTIMAS/AÑO NO NO SOBREPASA SOBREPASA LOS LOS LÍMITES LÍMITES DE DE LA LA PLANTA PLANTA LA LA PLANTA PLANTA NO NO GENERA GENERA NIVELES NIVELES DE DE RIESGO RIESGO SUPERIORES SUPERIORES A A VÍCTIMAS/AÑO VÍCTIMAS/AÑO EN EN LAS LAS POBLACIONES POBLACIONES DEL DEL ENTORNO ENTORNO VALORES MAYORES DE RIESGO ASUMIDOS CON NORMALIDAD DE ACTIVIDADES NO INDUSTRIALES VIAJAR EN COCHE: 1, VICTIMAS/AÑO VIAJAR EN AVIÓN: 1, VICTIMAS/AÑO PASEAR: 1, VICTIMAS/AÑO FUMAR 1 PAQUETE AL DÍA: VICTIMAS/AÑO 10 E-6

36 1. Consideraciones generales sobre seguridad del gas natural 2. Normativa de seguridad en el diseño de plantas de GNL 3. Informe de Seguridad. Alcance de consecuencias 4. Análisis Cuantitativo de Riesgos 5. Sumario y conclusiones

37 PLANTAS DE GNL CONCLUSIONES PLANTAS MUY SEGURAS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE: - diseño - construcción - operación NORMATIVA Y LEGISLACIÓN N CON RIGUROSOS ESTÁNDARES NIVELES DE RIESGO TOTALMENTE ADMISIBLES DE ACUERDO CON LA LEGISLACIÓN N DE ACCIDENTES GRAVES COMPATIBLE CON EL ENTORNO Y LA POBLACIÓN

38 Seguridad en el diseño o y operación n de plantas de GNL Planta de GASCAN en ARINAGA Juan Santos Remesal Jefe del Dpto. de Seguridad Industrial de INERCO INGENIERÍA ENERGÉTICA Y DE CONTAMINACIÓN, S.A.

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