MANUAL DEL ALUMNO

CURSO BASICO

GASES INDUSTRIALES

2000

CUERPO DE BOMBEROS DE SANTIAGO

PREPARADO POR:

DEPARTAMENTO HAZ-MAT

CUERPO DE BOMBEROS DE SANTIAGO

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INTRODUCCIÓN. En la gama de emergencias a las que tiene que responder Bomberos, los materiales peligrosos son los revisten los riesgos más altos, tanto por el efecto a corto y mediano plazo que pueden causar a los seres vivos, como por su aparente “inocencia” en el momento de la emergencia, lo que puede dar una falsa sensación de seguridad a los equipos de respuesta de emergencia llevándolos a involucrarse en graves accidentes que pueden hasta costarle la vida. Para analizar los materiales peligrosos y su problemática se ha desarrollado un manual específico dirigido a los voluntarios nuevos de la institución el cual tiene como principal objetivo el lograr crear conciencia entre estos bomberos de forma que se protejan ante los riesgos de los incidentes haz-mat. Pero una de las familias de los materiales peligrosos, la número 2 de su clasificación internacional, requiere un análisis aparte por tratarse de materiales que se encuentran con mucha frecuencia en lugares de emergencias no siendo necesariamente 10-5. Y además el potencial de daño que presentan estos materiales es tan grande que justifica un estudio y entrenamiento cuidadoso para poder reconocer su presencia, analizar sus riesgos y minimizarlos o eliminarlos. Estos los hemos denominado como “Gases Industriales”, exceptuando los gases combustibles del tipo licuado (propano butano en cilindros), natural (metano por cañerías) y gas de ciudad (mezcla de gases por cañerías) los que son analizados en otro manual que norma la respuesta de Bomberos a 10-6. OBJETIVO. Con el estudio de este manual y la clase asociada, el voluntario debe ser capaz de: • Entender las características físico químicas generales de los gases industriales. • Conocer los gases industriales de más común uso • Reconocer los riesgos de estos gases en diferentes emergencias • Aplicar medidas específicas para minimizar o eliminar los riesgos detectados.

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1. ¿QUÉ SON LOS GASES? Se designa como gas a todo elemento o compuesto que exista habitualmente en estado gaseoso, diferente a los estados líquidos y sólido, a presión y temperatura normales (15° C, 1 atmósfera). Se usa el concepto “vapor” para la fase gaseosa de cualquier elemento o compuesto que, en las mismas condiciones, es normalmente liquido o sólido. Once elementos tienen la condición de gases en su estado puro. Estos son: • oxigeno • nitrógeno • hidrogeno • cloro • flúor • helio • neón • argón • kriptón • xenón • radón a partir de estos se puede crear un numero ilimitado de compuestos y mezclas como por ejemplo el aire. 2. CLASIFICACION DE LOS GASES Para poder clasificar los gases lo haremos desde 2 puntos de vista. Ambos tienen importancia desde el punto de vista de la protección contra incendios y los incidentes haz-mat. a) Clasificación según propiedades químicas Gases inflamables Cualquier gas que puede arder en concentraciones normales de oxigeno en el aire se considera gas inflamable. Al igual que los vapores de los líquidos inflamables, los gases inflamables entraran en combustión solo dentro de ciertos límites de la mezcla gas-aire (limites de inflamabilidad o rango de inflamabilidad) y a una cierta temperatura necesaria para iniciar la reacción (temperatura de ignición). Ambos parámetros son particulares para cada tipo de gas. En esta clasificación podemos mencionar el metano, el propano, el butano, el acetileno, el hidrogeno, etc. Gases no inflamables Son lo que no arden en ninguna concentración de aire u oxigeno. Sin embargo muchos de estos gases pueden mantener la combustión de otras materias, mientras que otros tienden a sofocarla. Los que mantienen la combustión se llaman oxidantes y se trata generalmente de oxigeno o mezclas de este con otros gases. Los que no mantienen la combustión se llaman gases inertes siendo los más comunes el nitrógeno, argón, helio, dióxido de carbono y dióxido de azufre.

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Gases reactivos Son aquellos que reaccionan con otras materias o consigo mismos (produciendo cantidades de calor o productos de reacción potencialmente peligrosos) mediante una reacción distinta de la combustión y bajo condiciones de iniciación razonablemente previsibles (calor, impacto, etc.) Como ejemplo podemos mencionar el flúor que reacciona con prácticamente todas las sustancias orgánicas e inorgánicas produciendo generalmente llamas. También el cloro y el hidrogeno pueden reaccionar generando llamas. Otros gases reaccionan consigo mismos ante calor o impacto, incluida la exposición de sus recipientes al fuego, produciendo cantidades de calor y liberación de energía. Entre estos se encuentran el acetileno, el metil acetileno, el propano dieno y el cloruro de vinilo. Estos gases se encuentran generalmente en recipientes mezclados con otras sustancias para su transporte y para estabilizarlos y evitar su posible reacción. Gases tóxicos Ciertos gases pueden presentar un serio riesgo para las personas si se liberan en la atmósfera. En esta categoría se incluyen los que resultan venenosos o irritantes al inhalarlos o entrar en contacto con la piel, tales como el cloro, el sulfuro de hidrogeno, el dióxido de azufre, el amoniaco y el monóxido de carbono. b) clasificación según sus propiedades físicas Por su naturaleza, los gases deben estar encerrados en recipientes para su transporte, manipulación y almacenamiento hasta el momento de su empleo. Por cuestiones de economía practica, los recipientes que contienen gases deben contener la mayor cantidad de gas posible. Para esto se ha adoptado la forma liquida para su transporte y almacenamiento aunque algunas veces estas operaciones se realizan en estado gaseoso. Gases comprimidos Son aquellos gases que a temperaturas atmosféricas normales permanecen exclusivamente en estado gaseoso bajo presión. Esto tiene que ver con su punto de ebullición (-100° C) por lo que permanecen en estado gaseoso sin licuarse, aún a altas presiones, a menos que se sometan a muy bajas temperaturas. La cantidad de gas que se puede almacenar en esta forma es muy limitada comparada con los gases licuados. Una botella de 9 kilos de oxigeno en estado gaseoso puede contener 7 m3 (7000 litros) en condiciones normales de temperatura y presión (21° C y 1 atmósfera). La misma botella puede contener 53 kilos de oxigeno liquido lo que equivale a 40 m3 (40.000 litros) a temperatura y presión normales, vale decir, 6 veces más. Este ejemplo es válido solo para establecer una comparación, puesto que el oxigeno comprimido y el licuado se envasan en recipientes de diferentes características.

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Las presiones máximas de los cilindros de gases comprimidos esta dada por el costo de construcción del cilindro pero generalmente oscila entre 125 y 210 kilos por centímetro cuadrado. Gases licuados Son aquellos que a temperaturas atmosféricas normales permanecen a presión en un recipiente en estado liquido y gaseoso. Esto debido a que tienen puntos de ebullición relativamente cercanos a la temperatura ambiente. Gases criogénicos Son aquellos gases que no se licúan aplicando altas presiones, por lo que deben ser sometidos a temperaturas muy bajas conocidas como temperaturas criogénicas. En este estado se almacenan a presiones bajas o moderadas y a temperatura algo superior a su punto de ebullición. La criogenia es la ciencia que estudia los procesos que ocurren a temperaturas inferiores a los –100° C. Entre estos se encuentran el oxigeno con punto de ebullición de –183° C, el nitrógeno con –196° C, el argón –186° C, el hidrogeno con –253° C y el helio con temperaturas del orden de –267° C. 3. PRINCIPALES RIESGOS DE LOS GASES En nuestra tarea de respuesta de emergencia es fundamental reconocer los riesgos que presentan los diferentes gases en los diversos accidentes en que pueden verse involucrados. Para este fin daremos un listado de los gases más comunes con sus datos técnicos, riesgos y técnicas para su reducción. Pero mencionaremos de modo general los principales riesgos de los gases. Los riesgos de los gases se dividen entre los presentados por los gases encerrados en un recipiente y los presentados por los escapes de gas del recipiente, aunque los dos puedan tener lugar simultáneamente.. a) Riesgos de los gases en sus recipientes Calentamiento de los recipientes. Los gases se expanden cuando se calientan lo que produce un aumento de presión que puede dar como resultado el escape del gas y/o la rotura del recipiente. Los gases comprimidos presentan como mayor riesgo ante la situación antes descrita la proyección de fragmentos del recipiente más que por el gas que se libera, debido a que contienen cantidades de gas relativamente pequeñas. Las roturas de recipientes de gases licuados, aparte la proyeccion de fragmentos del estanque, pueden producir el escape de grandes cantidades de gas. Si el gas es inflamable además puede formar una “bola de fuego” de grandes dimensiones. Este último fenómeno es conocido como BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) que significa explosión de vapores en expansión de un líquido en ebullición.

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Combus tión en el interior del recipiente Un riesgo de los gases contenidos en un recipiente, menos frecuente pero no menos importante, es la rotura del recipiente debido al exceso de presión por combustión del gas en su interior. La mayor parte de estos accidentes ocurre al mezclarse aire u oxigeno con otro gas combustible principalmente por mala manipulación. Un caso especial es el del gas acetileno que puede reaccionar en el interior de su recipiente si es sometido a temperatura externa y presenta escape por su válvula. Esto será analizado en su capitulo correspondiente. b) Riesgos de los gases fuera de sus recipientes Los riesgos que presentan varían según sus propiedades químicas y físicas y la naturaleza del medio ambiente en el que escapan. Gases en general Todos los gases con excepción del aire y él oxigeno presenta cierto riesgo para las personas al desplazar o bajar la concentración de aire necesario para la respiración. Los gases incoloros e inodoros son especialmente riesgosos pues su presencia no se advierte a no ser que se usen instrumentos adecuados. La concentración mínima de oxígeno para la supervivencia humana oscila entre 6 y 10 % (la normal es del 21 %) en volumen. Pero concentraciones más altas también pueden afectar a los seres humanos como por ejemplo en escapes de oxigeno. Gases tóxicos o venenosos Los riesgos que presentan son evidentes y obligan al uso de equipos de protección personal de acuerdo al nivel de riesgo presente en el accidente. Su presencia puede afectar el combate de fuego en cualquier estructura al no permitir el acceso, para lo cual deben ser detectados oportunamente. Oxígeno y otros gases oxidantes Aunque no son inflamables, estos gases pueden hacer que otras materias entren en ignición a temperaturas más bajas; pueden acelerar la combustión o propagar las llamas de aparatos que quemen combustibles más allá de sus cámaras de combustión. Gases licuados, incluidos los criogenicos Estos gases al escapar presentan riesgos al escapar de sus recipientes por las bajas temperaturas, las que pueden causar quemaduras y congelaciones dependiendo del tiempo de exposición. Además puede afectar las propiedades de materiales de construcción y estructurales tales como el acero al carbono y los plásticos, volviéndolos quebradizos. Gases inflamables Son los más comunes y presentan riesgos de incendio y de explosión por combustión. En los incendios se quema una pequeña cantidad de gas que ha escapado de un recipiente la que puede continuar combustionando si no se corta el flujo, hasta que se termine el combustible.

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En la explosión por combustión, escapa una cantidad mayor de gas que en el caso anterior, el cual se acumula hasta encontrar una fuente de ignición. Esto genera una cantidad de temperatura que dilata el aire que rodea la combustión el cual produce tal presión que destruye la mayoría de las construcciones donde ocurre el accidente. Esto es común de observar en recintos cerrados, pero al aire libre también puede ocurrir en escapes masivos de gas inflamable. 4. FICHAS DE GASES A continuación se exponen fichas de gases industriales más comunes con sus características físico químicas, uso, riesgos y métodos de enfrentar emergencias. Además se incluye el color de identificación de los cilindros de acuerdo a la norma chilena Nch 1377 y Nch 1025. Básicamente esta da colores uniformes para gases puros, pero al haber mezclas usa el color base más una franja para el gas secundario y una segunda franja en caso de haber un gas terciario.

Gas predominante

Gas secundario Gas terciario

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Aire

Descripción Es una mezcla de gases que no tiene olor ni color, no es inflamable ni corrosivo. Un análisis típico de aire seco a nivel del mar, entrega los siguientes valores: • Nitrógeno 78,09 % • Oxígeno 20,94 % • Argón 0,93 % • Bióxido de carbono 0,033 % • Neón 0,001818 % • Helio 0,0005239 % • Kriptón 0,0001139 • Hidrógeno 0,00005 • Xenón 0,0000086 • Radón 6x10 Usos En área industrial se usa como: • Fuente de presión para equipos neumáticos • Reserva respiratoria para bomberos y personal industrial • Con especificaciones especiales de pureza en campos de energía atómica, aero espacial y

exploración submarina En área médica se usa como: • En conjunto con tratamientos de alta humedad que usan atomizadores, en tratamientos

pediátricos, y en general en todo tipo de terapias respiratorias en que esté contra indicado en aumento en el contenido de oxígeno atmosférico.

Cilindros

tamaño Especificación DOT Volumen m3 Peso (kg.) Presión (bar/psi) 166/50 3AA2400 8,5 10,4 171/2480 139/44 3AA2015 6,5 8,0 147/2140 124/44 3AA1800 5,5 6,7 124/1805

Riesgos Los cilindros sometidos a temperatura externa pueden explotar por sobrepresión. El aire no es combustible, pero es comburente por lo que las mezclas con gases combustibles son inflamables o explosivas. Procedimientos ante accidentes De encontrarse cilindros en fuegos estructurales, abandonar inmediatamente el lugar por riesgo de explosión En fugas masivas de aire evitar contacto con llamas abiertas o gases inflamables o combustibles

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Mezcla

O2 y N2 Y otros componentes minoritarios Color cilindro Negro con franja blanca

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Argón

Descripción Es el más abundante de los gases raros del aire (0.9 % en volumen). Es incoloro, inodoro y sin sabor. Es un gas no tóxico, no inflamable, un 30 % más pesado que el aire. Es extremadamente inerte y un excelente conductor de la electricidad. Usos Debido a su inercia aún a altas temperaturas, se usa en: • Soldadura en atmósfera de gas neutro (procesos MIG, TIG, plasma) • Metalurgia y siderurgia, para tratamientos térmicos en atmósfera protectora, desgasificación

y desulfuración. • En electricidad y electrónica, para relleno de ampolletas, tubos fluorescentes, tubos de

radio, etc., en los que previene la oxidación de los filamentos incandescentes. Cilindros

Tamaño Especificación DOT Volumen m3 Peso (kg.) Presión (bar/psi) 207/52.5 E9001/E9370 11.0 18.6 198/2870 166/50 3AA 2400 9.0 15.2 170/2475 139/44 3AA 2015 6.5 11.0 140/2030 124/44 3AA 1800 6.0 10.1 129/1870

Riesgos • Cilindros sometidos a temperatura externa pueden explotar. • Argón liquido, al fugar, puede causar quemaduras por baja temperatura y volver

quebradizos algunos materiales • Escapes masivos de argón en recintos cerrados pueden causar asfixia por bajar

concentración de oxigeno del aire. Procedimientos ante accidentes • Abandonar el lugar en caso de encontrar cilindros en medio del fuego. Alejar aquellos

cilindros que puedan tener contacto con las llamas. • No tocar fugas de argón liquido. Evitar contacto con charcos formados por escape de argón

liquido. • Usar protección respiratoria permanente en caso de fugas de argón, ventilar el lugar con

inyectores de aire forzados, monitorear ambiente con medidor de oxigeno.

Símbolo

Ar Color cilindro verde

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Bióxido de Carbono

Descripción Es un gas incoloro e inodoro con sabor ligeramente picante. Tiene efectos tóxicos en muy altas concentraciones, pero esto es despreciable comparado con el riesgo de asfixia. El Bióxido de Carbono es más pesado que el aire (53 %) por lo que se acumula en parte bajas. Dentro de los cilindros coexiste en forma líquida y gaseosa. El CO2 en estado sólido es conocido como “hielo seco” el cual pasa directamente de estado sólido a gaseoso (-78° C y 1 atm.) Usos • El CO2 se utiliza en la creación de atmósferas protectoras para soldaduras al arco y MIG. • En fundiciones se usa como agente endurecedor de moldes de arena. • En fabricas de bebidas para carbonatación de las mismas • Protección de vinos, cervezas, jugos de fruta, previene oxidación por contacto con aire. • Anestésico antes de la matanza de animales • Como agente en extintores de incendio y sistemas automáticos de extinción. Cilindros

Tamaño Especificación DOT Volumen m3 Peso Kg Presión bar/ psi 147/47 3AA2133 17 32 49.9/724 166/50 3AA2015 16 30 49.9/724 139/44 3AA1800 16 30 49.9/724

Riesgos • Cilindros expuestos a temperatura externa pueden explotar. No debe permitirse que

cilindros alcancen 55° C y no dejar al sol. • Cilindros cuentan con disco de ruptura que opera a 190 bar, presión que se desarrolla

cuando la temperatura en el interior del cilindro alcanza 55° C. El disco de ruptura vacía todo el contenido bruscamente

• Escapes de CO2 en recintos cerrados pueden provocar asfixia. Procedimientos ante accidentes • Abandonar lugar si se encuentran cilindros expuestos a temperatura. • Uso permanente de protección respiratoria en caso de escapes en recintos cerrados • Uso de equipos de ventilación forzada para mover nubes de CO2, medir con instrumentos

de oxigeno niveles normales.

Símbolo

CO 2 Otros nombres Dióxido de carbono Anhídrido carbónico Color cilindro gris

4 - 6 % concentración en el aire 6 – 8 % concentración más de 8% concentración

Se puede resistir máximo 60 minutos. Ocasiona falta de aire, dolor de cabeza y sudor. Peligroso después de 30 minutos. Muerte por asfixia en corto tiempo.

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Helio

Descripción gas incoloro, inodoro y sin sabor. Esta presente en la atmósfera en muy baja concentración (5 ppm). Es 7 veces más liviano que el aire, químicamente inerte, no inflamable, no tóxico, no inflamable y es el menos soluble en líquidos de todos los gases. Para licuarlo debe ser sometido a temperaturas muy bajas (-268° C). Usos • Como atmósfera inerte de protección en soldadura (TIG, MIG, plasma), tratamientos

térmicos y en producción de metales (Titanio, Zirconio). • Por su baja densidad y no inflamabilidad, es usado para inflar globos publicitarios,

meteorológicos, de diversión y otros. • En detección de fugas • En el área médica se usa asociado con oxígeno o aire para crear atmósferas respirables en

inmersión submarina y en ciertas enfermedades de vías respiratorias. Cilindros

tamaño Especificación DOT

Volumen m3 Peso kg. Presión bar Presión psi

207/52.5 E9001 9.6 1.62 202.5 2935 166/50 3AA2400 8.0 1.35 178.0 2585 139/44 3AA2015 6.0 1.01 149.5 2170

Riesgos • El Helio no es tóxico, por lo que presenta sólo riesgo de asfixia al escapar en recintos

cerrados. • En estado criogénico, el líquido que escapa puede causar quemaduras por frío (-268° C). • Los cilindros expuestos a temperatura externa pueden explotar por sobrepresión. Procedimientos ante accidentes • Abandonar el lugar de encontrarse cilindros expuestos a fuego o temperatura. • En caso de fugas, usar protección respiratoria permanente. • No es necesario ventilar, pues el gas fugado se diluye rápidamente. • No tocar fugas de helio líquido ni las cañerías que lo conducen.

Símbolo He Color cilindro café

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Hidrógeno

Descripción Es el gas más liviano conocido (14 veces más liviano que el aire). A presión y temperatura normal es incoloro, inodoro e insípido. Es un gas muy inflamable, arde en el aire con una llama de color azul pálido. Usos • Por sus propiedades reductoras es usado en combustión, industria metalúrgica, química y

alimentaria como componente de atmósferas reductoras. • Como agente enfriador en generadores eléctricos de altas revoluciones (centrales térmicas) Cilindros

tamaño Especificación DOT

Volumen m3 Peso kg. Presión bar Presión psi

165/50 3AA2400 7.0 0.60 154.5 2240 139/44 3AA2015 5.5 0.47 136.0 1975 124/44 3AA1800 5.0 0.43 122.5 1775

Riesgos • Cilindros expuestos a temperatura pueden explotar • Cilindros al explotar provocan bola de fuego además de proyección de esquirlas • Por ser tan liviano puede permanecer “embolsado” en partes altas por mucho tiempo • Gas extremadamente inflamable. Sus llamas son casi invisibles • En estado criogénico puede quemar por frío • El gas de Hidrógeno que se evapora de líquido criogénico es ligeramente más liviano que el

aire, por lo que se extiende a nivel de suelo a grandes distancias. El gas se visualiza como niebla pero las mezclas capaces de inflamarse se extienden más allá del espacio ocupado por la nuble visible.

Procedimientos ante accidentes • De encontrar cilindros expuestos a temperatura, abandonar el lugar • En escapes de Hidrógeno existe alto riesgo de inflamabilidad, no ingresar y ventilar con

equipos de inyección que sean anti explosión. • Monitorear con instrumentos adecuados cuidadosamente las partes altas de las

construcciones • Cerrar y abrir lentamente las válvulas de los cilindros. El hacerlo bruscamente puede

inflamarlo por la descompresión desde el cilindro y la compresión en la válvula. • Por arder casi sin llama, se puede ingresar a una zona encendida sin darse cuenta, para esto

llevar por delante una escoba o similar que se encienda y nos avise. • La nube de vapor se puede contener con agua en neblina. No mojar los charcos porque

aumenta la evaporación.

Simbolo

H2 Color cilindro rojo

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Nitrógeno

Descripción Este gas es el mayor componente de la atmósfera (78,03 %). Es incoloro, inodoro, insípido, no tóxico y casi totalmente inerte. No es inflamable y no tiene propiedades comburentes. Es ligeramente más pesado que el aire. Usos • Como atmósfera inerte protectora o aislante • Como gas inerte para remoción de gases disueltos en líquidos y para agitación de líquidos • Como agente de limpieza y secado en química y petroquímica • En forma líquida se usa para enfriamiento y congelación criogénica • En medicina se usa para congelación y preservación de tejidos, cultivos, etc. • También se usa en equipos de criocirugía Cilindros

tamaño Especificación DOT

Volumen m3 Peso kg. Presión bar Presión psi

165/50 3AA2400 8.5 10.1 177.5 2575 139/44 3AA2015 6.0 7.1 139.5 2025 124/44 3AA1800 5.5 6.5 127.0 1840

Riesgos • Explosión de cilindros expuestos a temperatura • Asfixia por desplazamiento de oxígeno del aire • Quemaduras por frio en caso de nitrógeno líquido criogénico Procedimientos ante accidentes • Evacuar recintos donde se encuentren cilindros expuestos a temperatura • Usar permanentemente protección respiratoria en recintos cerrados con escape de nitrógeno • No tocar escapes de nitrógeno líquido ni los charcos formados

Simbolo

N2

Color cilindro negro

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Oxido nitroso

Descripción Es un gas incoloro, casi inodoro y sin sabor. No tóxico ni inflamable y 1,5 veces más pesado que el aire. Es generalmente inerte pero mantiene la combustión de manera semejante al oxígeno, aunque es un comburente más suave. Es relativamente soluble en agua, alcohol, aceites y en varios productos alimenticios. Tiene la particularidad de que al disolverse en el agua no le cambia la acidez, como ocurre con el CO2. Usos • Principalmente como analgésico, mezclado con oxígeno, en medicina y odontología • En envasado a presión de productos alimenticios • Como propelente en aerosoles • Como agente de detección de fugas en recintos bajo vacío o presurizados • Como agente de reacción en fabricación de compuestos orgánicos e inorgánicos • Para congelación por inmersión de productos alimenticios Cilindros

tamaño Especificación DOT

Volumen m3 Peso kg Presión bar Presión psi

147/47 3AA2133 17.1 32 44.1 640 139/44 3AA2015 16.0 30 44.1 640 124/44 3AA1800 16.0 30 44.1 640

139/4.7 (E) 3AA2015 1.6 3 44.1 640 Riesgos • Cilindros expuestos a temperatura pueden explotar • Escapes en recintos cerrados pueden causar asfixia • Puede causar inflamación en contacto con gases o materiales combustibles Procedimiento ante accidentes • Evacuar recinto si se detectan cilindros expuestos a temperatura • Usar protección respiratoria en caso de escape en recintos cerrados • Ventilar con equipos de inyección forzada en caso de escapes, de haber combustiones

cercanas, preparar equipo contra incendios y aislar zona • Retirar combustibles e inflamables cercanos al lugar del escape

Símbolo N2O Color cilindro azul

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Oxigeno

Descripción Este gas hace posible la vida y es indispensable para la combustión. Es incoloro, inodoro e insípido. A temperaturas inferiores a –183° C es un líquido ligeramente azulado un poco más pesado que el agua. Usos • En medicina para deficiencias respiratorias, resucitación, anestesia, tratamientos de

quemaduras respiratorias, etc. • En procesos de combustión para obtener mayores temperaturas • Mezclado con acetileno u otros gases combustibles para soldadura u oxicorte • El oxígeno líquido es usado para explosivos y como comburente en propulsión espacial Cilindros

tamaño Especificación DOT

Volumen m3 Peso kg Presión bar Presión psi

165/50 3AA2400 9.0 12.2 170.5 2475 139/44 3AA2015 6.0 8.1 129.0 1870 124/44 3AA1800 6.0 8.1 129.0 1870

139/4.7 8(E) 3AA2015 0.7 0.9 141.0 2045 139/3 (D) 3AA2015 0.4 0.5 126.0 1825

Riesgos • Cilindros expuestos a temperatura pueden explotar • En contacto con combustibles, espec ialmente aceites y grasas, puede inflamarse • Escapes masivos en recintos cerrados pueden afectar la salud de seres humanos • El líquido criogénico puede provocar quemaduras graves Procedimientos ante accidentes • Abandonar recintos donde se encuentren cilindros expuestos a temperatura • Alejar cilindros de combustibles e inflamables de los de oxigeno • No ingresar a zonas de escape masivo, ventilar con inyectores, usar protección respiratoria • No tocar escapes de líquido criogénico ni partes cercanas

Símbolo O2 Color cilindro blanco

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Metano

Descripción gas inflamable, no tóxico, más liviano que el aire (0,68 kg/m3) incoloro e inodoro. Principal componente del gas natural, se suministra comprimido pero puede licuarse si se somete a bajas temperaturas (-160° C). Usado como combustible además se utiliza como materia prima en industria química para la síntesis de productos como el metanol, amoníaco, acetileno, negro de humo, sulfuro de carbono, ácido cianhídrico, cloruro de metilo, cloruro de metileno, tetracloruro de carbono y cloroformo. Riesgos; principalmente son producto de su inflamabilidad y los cilindros expuestos al fuego que aumentan de presión como todos los gases. Fluorocarbonos

Descripción también conocidos como gases clorofluorados. Son compuestos que tienen la estructura de un hidrocarburo pero que incluyen átomos de cloro, flúor y/o bromo. Son rela tivamente inertes, incoloros, no inflamables, estables y casi no tóxicos. Son mucho más pesados que el aire (3 a 4 veces). Usados como refrigerantes y propelentes y como polímero intermedio en la industria química además de solvente, líquido limpiador o fluido eléctrico. Los cilindros marcados con una R se utilizan en refrigeración y los marcados con una P como propelentes. Los riesgos se basan en su capacidad de desplazar el oxigeno del aire por lo que pueden provocar asfixia. Además los cilindros pueden explotar si se exponen a temperatura.

Simbolo CH4 Color cilindro 2 tercios rojo y 1 tercio negro

Simbolo R-12: C CL2F2 Color cilindro 2 tercios verde y 1 tercio negro nombre estampado

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Etileno

Descripción Es un gas inflamable, no tóxico, suavemente anestésico, ligeramente más pesado que el aire (1,19 kg/m3). Sé licúa a –100° C aunque se suministra mayormente como gas comprimido. Se obtiene por craqueo térmico del petróleo o gas natural. Se usa como materia prima para la síntesis de alcohol etílico, ácido acético, óxido de etileno, polietileno, estireno, cloruro de polivinilo, etilenglicol, éter, etc. Sus principales riesgos están dados por su inflamabilidad, posibilidad de asfixia al escapar en recintos cerrados y de explosión de los cilindros al exponerlos a temperatura. Monóxido de Carbono

Descripción Se suministra como gas comprimido, es inodoro, incoloro, inflamable y altamente tóxico, aún en bajas concentraciones. Se fija en la hemoglobina de la sangre causando disminución de la respiración celular llegando a causar la muerte. Se usa en la industria química en la síntesis de productos como el alcohol metílico, ácido acético, aldehidos, ketonas, ésteres, poliuretano, acrílicos, policarbonatos, poliamidas,liester, etc. Sus riesgos se desprenden de su toxicidad más que por su capacidad de asfixiar (densidad del gas 1.184 kg/m3) además de ser un gas inflamable el cual puede arder y provocar explosiones en recintos cerrados. Sus cilindros expuestos a temperatura pueden explotar. En este caso se analiza el monóxido de carbono desde el punto de vista industrial, envasado para su uso controlado. Esto porque es un gas común de encontrar en accidentes con gases combustibles de tipo domiciliario (propano butano, metano y gas de ciudad) donde puede producirse por malas combustiones, combustiones prolongadas y mal ventiladas y como componente del gas de ciudad distribuido por cañerias por Metrogas en el centro de la ciudad de Santiago. Los niveles riesgosos para la salud varían de acuerdo a los niveles de CO encontrados, al tiempo de exposición y a la susceptibilidad personal. Pero como debe determinarse un nivel para fijar como anormal en recintos cerrados, el Cuerpo de Bomberos de Santiago se ha basado en la norma laboral (Decreto 745) que establece 40 ppm (partes por millón) como lo aceptable para una jornada laboral de 8 horas diarias por 6 dias. Por tratarse de una norma laboral, se ha elevado el nivel pues Bomberos mide niveles instantáneos y no ponderados en una cantidad de tiempo. Se ha fijado en 50 ppm de CO la cantidad anormal ante la cual se debería adoptar un procedimiento de evacuación, ventilación e identificación del origen en accidentes con gases.

Símbolo C2H4 Color cilindro violeta Nombre estampado

Símbolo CO Color cilindro 1 tercio violeta, 1 tercio rojo y 1 tercio negro.

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Los siguientes son mezclas de gases que las empresas del ramo producen para usos específicos Azetil

Es una mezcla de gas Etileno y gas Nitrógeno. El primero es el gas activo y el segundo el portador. El azetil es un gas incoloro, insípido, de olor suave y dulzón, no inflamable y no tóxico. Se usa para la maduración de frutas y hortalizas. Sus riesgos están dados por su capacidad de producir asfixia en recintos cerrados y por la explosión de sus cilindros al estar expuestos a temperatura. Producido por la empresa Indura. Formingas

Este es una mezcla que puede contener hasta 10 % de Hidrógeno disuelto en Nitrógeno. Es usado cuando se requieren atmósferas inertes, secas y reductoras como en tratamientos térmicos de recocido brillante de aceros inoxidables y metales no ferrosos, como respaldo en soldadura para evitar oxidación y calentamiento de placas fotográficas en atmósferas exentas de oxígeno y humedad. Los riesgos están dados por su capacidad de producir asfixia en recintos cerrados y sus cilindros pueden explotar al exponerse a temperatura. Producido por la empresa Indura. Gas esterilizante INDURA

Indura produce 2 mezclas: a) 12 % en peso de Oxido de Etileno (C2H2) y un 88 % en peso de Diclorodifluorometano

(CCL2F2), envasado a 16 bar (232 psig) máximo. b) 12 % en peso de Oxido de Etileno y un 88 % de CO2 a 140 bar (2030 psig) máximo. Ambas mezclas son altamente irritantes y no inflamables, usados para destruir bacterias, virus, microorganismos, insectos y sus huevos a temperaturas relativamente bajas. Sus riesgos están dados por la toxicidad de los gases y por la explosion de los cilindros expuestos a temperatura.

Mezcla Nitrógeno (N2) Etileno (C2H4) Color cilindro, negro franja violeta

Mezcla N2/ H2 Color cilindro, negro franja roja

Mezcla Oxido de Etileno/Diclorodifluoro metano (R-12) Oxido de Etileno/ CO2 Color cilindro, tercios violeta, verde y negro

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Indurmig

Estas son mezclas de la empresa INDURA que involucran a los gases Argón, Dióxido de Carbono y Oxígeno utilizadas en soldadura MIG. En las dos mezclas producidas (INDURMIG 20 e INDURMIG 0-2) el gas predominante el es Argón, por lo que los riesgos están en directa relación con este gas, además de las habituales para los gases comprimidos. Agasol

Descripción Este corresponde a una mezcla de propano butano en estado licuado (80 % líquido y 20 % gas) fabricado y distribuido por la empresa AGA. Se envasa a 8 bar y es un gas inflamable, no tóxico, incoloro y odorizado con compuestos orgánicos azufrados. Es 1,5 veces más pesado que el aire por lo que al escapar se va al suelo pudiendo avanzar por kilómetros hasta encontrar una fuente de ignición y regresar encendido. También baja a subterráneos, alcantarillas y similares, quedándose allí si no es removido. Usos Es usado como combustible en soldadura, tratamientos térmicos, hornos, etc. Riesgos Sus riesgos están dados por su inflamabilidad, por la capacidad de producir asfixia en recintos cerrados y por la explosión de los cilindros al ser sometidos a temperatura. Los cilindros están provistos de válvulas de seguridad que se activan cuando se supera un porcentaje de la presión de operación, dejando escapar pequeñas cantidades de gas. Si la presión vuelve a los parámetros normales, la válvula debiera cerrarse. Si el cilindro pierde la vertical y la válvula queda en contacto con la etapa líquida del gas, no operará, aumentando peligrosamente la presión. Para la última ficha hemos dejado a uno de los gases que involucra mayores riesgos para los equipos de emergencia que concurren a accidentes donde se ve involucrado. Este es el Acetileno

Mezcla O2 0-8 % AR 80-99 % CO2 0-20 % Color cilindro, verde franja blanca o gris

Mezcla Propano (C3H8) Butano (C4H10) Color cilindro, blanco franja roja

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Acetileno

Descripción Este es un gas compuesto por Carbono e Hidrógeno. En condiciones normales es un gas un poco más liviano que el aire, incoloro e inodoro en su estado 100 % puro. Pero su en su uso comercial tiene un olor característico semejante a ajo. No es tóxico ni corrosivo pero si muy inflamable, arde con llama luminosa, humeante y de alta temperatura. El acetileno puro sometido a presión es inestable, se descompone con inflamación. Por esto se distribuye en cilindros porosos que contienen un solvente, generalmente acetona, en el cual se diluye el acetileno. De esta forma, el acetileno no es explosivo al separarlo en miles de pequeñas celdillas. Algunos cilindros poseen tapones fusibles de plomo en la base del recipiente. Usos Por su poder calórico se usa como combustible de alto rendimiento especialmente en soldadura y corte oxigas, llegando en mezclas con oxígeno puro a los 3000° C. Además, por su gran reactividad, es usado en la síntesis de muchos productos químicos. Cilindros

Especificación DOT

Contenido Nominal kg

Tara Nominal kg

Volumen (litros)

Carga de Acetona kg

Presión bar Presión psig

8/8 AL 11 78.5 61 20.6 16.9 245 8/8 AL 9.7 62.0 54 17.9 16.9 245 8/8 AL 7.5 47.5 41.5 13.8 16.9 245 8/8 AL 4.3 32.3 24 7.9 16.9 245

Riesgos Estos son altos , muy particulares y los dividiremos en fuera del cilindro y dentro del cilindro a) fuera del cilindro ; el Acetileno al escapar el inflamable en un amplio rango (entre 2,8 % y

93 % en volumen de Acetileno en el aire). Una chispa de electricidad estática puede ser suficiente para ocasionar una explosión. Al escapar, dificilmente lo hace sin arder. Un escape encendido nunca debe ser extinguido pues se debe evitar que el Acetileno escape sin prenderlo.

b) dentro del cilindro; el cilindro esta lleno de una masa porosa. Esta contiene acetona y acetileno a presión. Queda un espacio libre para absorber diferencias de temperatura que provoquen diferencias de presión dentro del cilindro.

Temperatura 20°C Temperatura 65°C

Masa porosa Acetona Acetileno Espacio libre

Masa porosa Acetona Acetileno Espacio libre

8% 39% 39% 14%

8% 46% 46% 0%

Símbolo C2H2 Color cilindro amarillo

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De acuerdo a la tabla anterior, si el cilindro alcanza los 65° C internos existe el RIESGO DE EXPLOSIÓN HIDRAULICA. Además el mayor riesgo y que debe ser reconocido por los Bomberos es la DESCOMPOSICIÓN DENTRO DEL CILINDRO. CILINDRO SIN ESCAPE Si el cilindro es sometido a temperaturas superiores a 300° C., un proceso de descomposición se inicia dentro del mismo. La masa porosa efectivamente frena este proceso y la descomposición no se puede extender. CILINDRO CON ESCAPE Si la descomposición de ha iniciado y el acetileno está escapando del cilindro, la descomposición continuará su proceso, ya que continuamente habrá acetileno nuevo que llegue a la zona de descomposición. UNA EXPLOSIÓN PUEDE OCURRIR EN CUALQUIER MOMENTO después de unos pocos minutos y hasta 48 horas después. Por lo tanto, los procedimientos para enfrentar los accidentes con acetileno se enfrentaran de acuerdo a la situación.

Temperatura exterior

Descomposición Interna

se ha iniciado

Escape encendido

¡¡evacuar, explosión inminente!!

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• Si encuentra un cilindro de gas acetileno encendido; evacúe, trate de cerrar la válvula si es posible, no apague la llama, enfríe el cilindro. Si no logra cerrar la válvula, puede dejar quemar el contenido cuidando no calentar cilindros o similares cercanos. Asegúrese que el escape no se debió a calentamiento externo del cilindro.

• Si encuentra un cilindro de acetileno cerca o en medio del fuego; evacúe inmediatamente, aísle a más de 300 metros a la redonda, enfríe cilindro con monitor portátil sin personal. Se debe asumir que la descomposición se ha iniciado. Se debe enfriar a lo menos por 48 horas para asegurar que la explosión no ocurra. Esto será evaluado por personal de las empresas distribuidoras (AGA., INDURA).

5. CONCLUSIONES Con el análisis de este gas, completamos la descripción técnica, riesgos y procedimientos de emergencia de los gases industriales de mayor uso. Existen otros que se usan en medicina, instrumentación y laboratorios pero son de uso muy restringido por lo que no fueron incluidos en este manual. En general en importantísimo que el Voluntario de Bomberos reconozca la presencia de gases industriales en emergencias, analice rápidamente sus riesgos los gases comprimidos y licuado cuando escapan sin control de sus recipientes como cuando estos son sometidos a temperatura externa, lo que aumentará su presión posibilitando la explosión de los contenedores y se proteja de estas eventualidades. Manual de gases industriales para curso básico Elaborado exclusivamente para capacitación de Bomberos Voluntarios Preparado por Departamento Haz-Mat Cuerpo de Bomberos de Santiago Inspector Sergio Albornoz Godoy agosto de 2000