Metodología de verificación del desempeño de sistemas de agua pulverizada en la etapa de diseño para la industria petroquímica

Autores/as

  • William Mauricio Bernal-Sotelo Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito https://orcid.org/0009-0003-1355-4264
  • Héctor Alfonso Rodríguez-Díaz Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

DOI:

https://doi.org/10.83179/8yjv8p26

Palabras clave:

agua pulverizada, protección contra incendios, industria petroquímica, dispersión de gases, radiación térmica, diseño de sistemas hidráulicos, metodología de verificación

Resumen

Los sistemas de agua pulverizada utilizados en la protección contra incendios en la industria petroquímica se diseñan comúnmente con base en criterios prescriptivos establecidos por estándares internacionales como NFPA 15 y API 2030, los cuales no contemplan la verificación del desempeño real frente a escenarios específicos de incendio o liberación de gases. Esta limitación puede generar sistemas sobredimensionados o, en algunos casos, sistemas que cumplen la normativa, pero resultan ineficientes en condiciones reales de operación. En el presente artículo se propone una metodología de verificación del funcionamiento de sistemas de agua pulverizada en su etapa de diseño, orientada a evaluar su capacidad para la absorción de radiación térmica y la dispersión de nubes de gases inflamables o tóxicos. La metodología integra modelos físicos validados en la bibliografía técnica —Sahuquillo (2020), Buchlin (1994), Rana (2008), Pasquill-Gifford, Cheung (2009)— y se estructura en dos módulos de cálculo: refrigeración de equipos (criterios C1-C5) y dispersión de gases (criterios D2-D8). Los resultados demuestran que el cumplimiento normativo constituye una condición necesaria —pero no suficiente— para garantizar la efectividad del sistema. La metodología permite identificar deficiencias de desempeño no evidentes en los enfoques tradicionales y proporciona una herramienta práctica, auditable y aplicable en el contexto profesional colombiano, sin requerir software especializado.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • William Mauricio Bernal-Sotelo, Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

    Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Recursos Hídricos y Medio Ambiente. Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
    Maestría en Ingeniería Civil con énfasis en Recursos Hídricos y Medio Ambiente, Bogotá, Colombia

  • Héctor Alfonso Rodríguez-Díaz, Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

    Especialista en Hidrología. Ingeniero Civil. Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
    Programa de Ingeniería Civil, Bogotá, Colombia

Referencias

- American Petroleum Institute (2008). API RP 521: Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems (5.ª ed.). API.

- American Petroleum Institute (2015). API Publication 2030: Application of Fixed Water Spray Systems for Fire Protection in the Petroleum Industry (4.ª ed.). API.

- Barcova, K., y Balner, D. (2017). Attenuation of Thermal Radiation Through Water Mist. Process Safety Progress, 37(1).

- Buchlin, J. M. (1994). Mitigation of Problem Clouds. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 7(2), 167-174.

- Center of Chemical Process Safety (2010). Guidelines for Fire Protection in Chemical, Petrochemical and Hydrocarbon Processing Facilities. AICHE CCPS.

- Cheung, W. (2009). Radiation Blockage of Water Curtains. International Journal on Engineering Performance-Based Fire Codes, 7(2), 167-174.

- Dandrieux, A., y Dusserre, G. (2003). The DVS Model: A New Concept for Heavy Gas Dispersion by Water Curtain. Environmental Modelling & Software, 18, 253-259.

- Fitzpatrick, J. M. (1983). Air Entrainment by Water Sprays: Strategies for Application to the Dispersion of Gas Plumes. Journal of Occupational Accidents, 5, 121-133.

- National Fire Protection Association (2019). NFPA 15: Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection. NFPA.

- National Fire Protection Association (2022). NFPA 1: Fire Code. NFPA.

- Rana, M. A., y Cormier, B. R. (2008, 28 de octubre). Experimental Study of Effective Spray Curtain Application in Dispensing Liquefied Natural Gas Vapor Clouds. Wiley Interscience.

- Sahuquillo, A. (2020a). Dispersión de fugas de gases y absorción de radiación de un incendio mediante agua pulverizada y cortinas de agua.

- Sahuquillo, A. (2020b). Estimación de la radiación absorbida por los sistemas de agua pulverizada que protegen los tanques de combustible.

Metodología de verificación del desempeño de sistemas de agua pulverizada en la etapa de diseño para la industria petroquímica

Descargas

Publicado

2026-10-15

Número

Sección

Artículo de investigación

Categorías