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El fenómeno de la explosión

22 febrero, 2012 por Seguridad Minera Deja un comentario

La energía puede ser definida, de una manera sencilla, como la capacidad de producir trabajo o de transformar calor. Trabajo y calor son dos formas de transferir energía. En nuestro universo, la energía de los diversos procesos puede oscilar desde valores muy pequeños (10-19 J para un fotón) hasta altísimos valores (1044 J en la explosión de una Super-Nova) (Ver tabla 1).

La imagen de la energía está muy relacionada con las explosiones. El concepto de explosión se asocia normalmente a ruido, calor y destrucción. Generalmente, una explosión puede definirse como un súbito cambio, físico o químico, en el estado de una masa, que produce una importante liberación de energía y movimiento. Una explosión se considera que ha ocurrido en la atmósfera si la emisión de energía tiene lugar en un lapso suficientemente pequeño, un volumen suficientemente reducido y genera una onda de presión de amplitud finita, la cual puede ser oída y viajar alejándose desde su origen.

Existen muchos tipos de explosiones: el estallido de una caldera, una explosión nuclear, las explosiones que tienen lugar en los motores de combustión interna, las descargas eléctricas, una reacción química muy rápida, las voladuras en minas y canteras, etc. Algunas explosiones son naturales (volcanes, relámpagos), otras son planificadas y controladas (pirotecnia, propulsores), mientras que otras son explosiones accidentales (explosión de una gas inflamable, reacción química incontrolada).

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Los efectos de una explosión son el impulso dinámico, que puede destruir estructuras, equipos, edificios y ocasionar daños físicos y las llamas, que calientan cualquier superficie expuesta a ellas y pueden inflamar cualquier material combustible al atravesarlo. La tabla 2 muestra los efectos causados por las ondas de choque. Además deberán tenerse en cuenta el calor remanente (superficies dañadas, deformaciones térmicas, combustión y fuegos posteriores) y las proyecciones (roturas, explosiones, perforaciones, fallos estructurales).

La tabla 3 muestra los datos de la presión generada por la explosión de diferentes sustancias sólidas y gaseosas, incluyendo un explosivo de alto poder rompedor (pentaerititrol tetranitrato, PETN). Como puede verse, todos los valores superan el dato 345 kPa de la tabla anterior.

Las heridas causadas por quemaduras pueden agruparse en dos categorías: las causadas por una bola de fuego o una llamarada instantánea y, el segundo tipo, las causadas por un quemado por contacto de mayor duración. En el primer caso, las llamas se pueden medir normalmente en fracciones de segundo, mientras que en el segundo caso la exposición al calor puede abarcar desde algunos segundos hasta varios minutos.

La severidad de los daños producidos a las personas se suele estimar por el grado de las quemaduras cutáneas: las quemaduras de primer grado sólo afectan a la piel y se caracterizan por un enrojecimiento anormal y, a veces, pequeñas acumulaciones de fluido bajo las mismas. Las de segundo grado penetran en la piel, a mayor profundidad. La zona quemada aparece húmeda y rosada; surgen ampollas y normalmente se produce considerable acumulación de fluido subcutáneo. Las de tercer grado son casi siempre secas, carbonizadas y de color blando nacarado. Según estudios realizados, si la temperatura superficial de la piel alcanza un valor de 71ºC, manteniéndose durante un minuto (82ºC en 30 segundos, 100º C durante 15 segundos), se producirán quemaduras de segundo grado.

(doble clic para ampliar imagen)

Sigamos el tema con «Explosiones de Polvo«.

 

Por Natalia Vázquez Viñuela, Ingeniero de Minas, Jefe de Proyectos de SADIM, España para la Revista Seguridad Minera.

Publicado en: Operaciones Etiquetado como: Explosiones

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