Por Ing. Pablo Oeyen, titular de IPSA.

Si usted piensa que la seguridad es cara, imagine lo que le costaría un accidente.

El término Gas Licuado de Petróleo ( GLP) en castellano, o Liquified  Petroleum Gases (LPG) en inglés, identifica a mezclas de hidrocarburos livianos, que a temperatura ambiente son vapores, y que por medio de una compresión moderada pueden licuarse. Pueden ser saturados, denominados Parafinas, y no saturados, denominados Olefinas.

Entre las parafinas encontramos el Propano, el Normal Butano, y el Isobutano.

Entre las olefinas encontramos el Propileno, el Isobutileno, el Cis y el Trans Butileno, y por último el Butadieno.

El Etano, y el Etileno están presentes, en los cortes de GLP normalmente empleados, solamente como contaminantes. En cuanto al pentano, normalmente ocurre lo mismo; no obstante lo incluiremos por su incipiente uso petroquímico y como propelente para aerosoles.

En nuestro país la mayor proporción de Etano es retenida en las plantas separadoras para la producción de Etileno y sus polímeros (Polietileno, PVC, etc.) y el resto se comercializa mezclado con el gas natural (Metano).

Los gases licuados de petróleo son combustibles extremadamente versátiles, entre sus usos más frecuentes encontramos:

·Materia prima petroquímica

·Combustible doméstico, fraccionado en garrafas o a granel

·Combustible automotriz

·Combustible para procesos industriales

·Propelente para aerosoles

·Espumantes en polímeros expandidos

·Líquidos intermediarios en centrales geotermoeléctricas

·Combustible para oxicorte

·Etc.

Sus vapores son altamente inflamables y explosivos, lo cual sumado al hecho de ser Incoloros, Inodoros, e Insípidos, hacen necesario extremar las precauciones en su manipuleo.

En efecto los GLP son tan incoloros como el agua, sin embargo si los expandimos  en la atmósfera, notaremos una nube blanca, tanto mayor cuanto mayor sea el porcentaje de humedad ambiente, pues dicha nube blanca no son más que pequeñas gotas de agua condensadas, de la humedad ambiente, por el frío producido por la expansión del GLP.

Sin embargo, éste no es un método seguro de detección pues en atmósferas secas, pueden no ser visibles las pérdidas, salvo por ligeras variaciones de densidad del aire, en torno a las eventuales pérdidas.

Dependiendo de su origen o fuente productiva los GLP tienen más o menos olor en función de los contaminantes que contengan, sin embargo los gases parafinicos puros practicamente no tienen olor; no así las olefinas que pueden presentar o venir asociadas a una nota de olor.

Por ello en los cortes empleados para consumos domésticos, y donde no afecte  su performance, se odorizan con derivados del azufre como el etil mercaptan. En aquellos usos como los propelentes para aerosoles, o ciertos usos petroquímicos ( por ej. materia prima para el anhídrido maleico) en los cuales la presencia de odorizantes no es deseable deben extremarse las medidas de seguridad en su manipuleo, colocando detectores de mezcla explosiva:

-Obligatoriamente en las salas de gasificado (aerosoles).

-Optativamente en descargaderos.

En su estado puro tampoco son detectables por su sabor.

Desde el punto de vista humano son asfixiantes simples, en experiencias con monos se ha comprobado que provocan arritmia cardíaca concentraciones de GLP superiores al 12 % en volumen, y que bastaba colocar los simios en una atmósfera normal para que en pocos minutos recuperasen sus funciones vitales. Se ha comprobado que no son narcotizantes.

1.2.          Características:

Entre las principales características encontramos:

-Elevado coeficiente de dilatación del líquido. Adjuntamos los distintos coeficientes de dilatación para el rango de temperaturas ambiente :

Producto	-18 °C	15 °C	49 °C
Propano	0,00225	0,0030	0,0047
Butano	0,0017	0,0020	0,0025
Pentano		0,00115

Los GLP se dilatan por cada °C, casi 100 veces más que el acero. Teniendo en cuenta una variación de la temperatura ambiente de 50°C deberemos dejar, en todo recipiente que contenga GLP, una cámara para los vapores del 15 % del volumen de la misma, para permitir la dilatación del líquido sin comprometer la estructura del recipiente. Nunca debe sobrepasarse el llenado del 85 % del recipiente con GLP.

-Elevada expansión volumétrica entre la fase líquida y la gaseosa. La misma es de aproximadamente 270 vol. gas/vol. liq. Esto permite almacenar y transportar el mismo en forma de líquido, es decir  ‘compactado’ .

Esta propiedad  lo convierte en un combustible muy cómodo de emplear, por ejemplo un tubo de 45 kg. de GLP tiene la misma cantidad de energía que una tonelada de leña de eucaliptos. Además la expansión del GLP se produce en forma casi instantánea al liberarse en estado líquido a la atmósfera, este se vaporiza rápidamente por su bajo punto de ebullición, lo que lo convierte en extremadamente peligroso en caso de derrame de líquido.

 En poco tiempo se liberan grandes cantidades de energía.

-Densidad del líquido entre 0,518 g/cm³ para el Propano puro y 0,627g/cm³ para el Pentano. Si se la compara con la densidad del agua (1 g/cm³) comprobaremos que la misma se separa del GLP con extrema facilidad por decantación. Por ello todos los almacenajes de GLP contienen facilidades de purga, que deben operarse por lo menos semanalmente para eliminar el agua de arrastre o condensación que se separe. El agua provoca corrosión de tanques y accesorios, bloqueo de válvulas por solidificación si se produce expansión en las mismas (hielo o hidratos de propano), también puede provocar roturas de bombas, etc.

-Elevada densidad de los vapores, casi 2 veces más pesados que el aire. Esta característica hace que las pérdidas o derrames ‘repten’ a ras del suelo acumulándose en los lugares mas bajos como sótanos, fosas, zanjas , etc. Por ello deben evitarse estos puntos de acumulación en las cercanías de las instalaciones de GLP.

-Bajo punto de ebullición . La temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión sobre el mismo se denomina  punto de ebullición  Medido a una presión sobre el líquido a 760 mm de Hg de presión, (o 1 atmósfera), se denomina Punto de Ebullición Normal. Los valores aproximados son:

Pentano   +32 °C

Butano         0 °C

Propano  (-42) °C

Teniendo en cuenta la temperatura corporal  la evaporación de GLP sobre la piel puede provocar quemaduras, tanto más graves cuanto mayor sea el porcentaje de propano presente en la mezcla. Por ello debe evitarse el contacto de GLP líquido con la piel, proveyendo a los operadores guantes, camisas de manga larga, pantalones largos, etc.

-Bajo calor latente de vaporización: El calor latente de vaporización nos indica la cantidad de calor que debemos entregar a una sustancia para llevarla del estado líquido al gaseoso. En el caso de los GLP el mismo varía según el producto y la temperatura. Adjuntamos una tabla con valores típicos, expresado en kcal/kg.

Producto	-10 °C	0 °C	10 °C	20 °C	30 °C	40 °C
Propano	93	90	87	84	80	76
Butano	94	92	90	88	85	83
Isobutano	87	85	83	80	77	73

Esto explica el porqué se produce condensación de agua o escarcha al expandir GLP. El gas absorbe calor del ambiente condensando la humedad presente en el mismo alrededor del punto de expansión. Cuando usamos el gas como combustible debemos vaporizarlo previamente. Si el consumo es pequeño (consumos domiciliarios) alcanzará con la absorción de calor del ambiente. Si el consumo es más importante (consumos industriales o ciudades) deberemos incorporar un vaporizador en la línea. Los vaporizadores pueden ser a fuego directo o indirecto.

En caso de incendio, el mismo fuego aporta el calor necesario para la vaporización.

-Límites de inflamabilidad acotados. Para poder quemar GLP en aire es necesario que el mismo se encuentre en una cierta proporción con respecto al ambiente. La mezcla no es inflamable fuera de estos rangos.

Adjuntamos la lista de componentes y su rango de inflamabilidad expresado como porcentaje de volumen a temperatura ambiente:

Producto	Limite Inf. (%) (LEL)	Limite Sup. (%) (UEL)
Butano	1.5	8.5
Butileno	1.6	9.3
Propano	2.1	9.5
Propileno	2.0	11.0

Debemos poner especial cuidado en que no se alcance el Límite Inferior de Inflamabilidad (LEL en inglés).

Así, por ejemplo  un encendedor conteniendo 5 cm³ de butano necesita para quemarse:

                  a = 5 cm³ *270 /0.015 = 90.000 cm³ de aire = 90 litros

En otras palabras con 2,3, encendedores se consume la totalidad del oxigeno contenido en un tambor de 200 litros.

-Baja temperatura de ignición. El tercer elemento necesario para que se produzca la combustión, (los dos primeros eran combustible y comburente u oxigeno) es una fuente de calor, que en el caso de los GLP puede ser de baja temperatura.

Adjuntamos una tabla con las temperaturas mínimas de ignición para cada producto:

Producto	Temp. mín. de Ignic. en aire (° C )
Butano	410
Butileno	382
Propano	460
Propileno	410

Si tenemos en cuenta que la radiación emitida por un cuerpo, es directamente proporcional a la temperatura del mismo, y que la mínima radiación visible, (metales calentados al ‘rojo’) corresponde a una temperatura de aproximadamente 600 °C ,veremos que resulta muy superior a la temperatura mínima de ignición. El múltiple de un caño de escape de un automóvil, tendrá una temperatura capaz de provocar ignición. Debemos recordar siempre que: cuerpos calentados a temperaturas relativamente bajas pueden producir explosiones.

El otro punto con respecto a la inflamabilidad es la cantidad de energía necesaria para encender una mezcla, durante años se exigió que las herramientas utilizadas durante las reparaciones, en plantas de GLP, fueran de bronce antichisposo, luego se comprobó que las eventuales chispas producidas por el golpe de una herramienta sobre otra superficie no poseía la energía suficiente para encender una mezcla. Lo mismo ocurre con la electricidad estática acumulada por un cuerpo humano o en ropas conteniendo fibras sintéticas; nunca llega a encender una mezcla explosiva de GLP en aire.

En algunos lugares existen barras puestas a tierra, para descargar electricidad estática, que todo el personal debe tocar antes de ingresar a locales donde se opera con GLP.

Se ha determinado que la energia necesaria para encender una mezcla explosiva debe ser mayor de 4000 Joules ó aproximadamente 1 Caloría.

Por consiguiente las chispas producidas por un interruptor eléctrico o por la electricidad estática acumulada por un vehículo tienen energía más que suficiente para producir explosiones, es por ello que los vehículos deben tener continuidad eléctrica entre chasis y camión y todo el conjunto conectarse a tierra antes de comenzar a descargar. Todos los camiones que transporten GLP, deben venir provistos de cortacorriente, que debe ser accionado antes de conectar las mangueras. Asimismo, todos los vehículos que ingresen a una planta de GLP deben transitar con arrestallamas en caños de escape.

Otro tanto ocurre con  el cigarrillo, la prohibición de fumar en áreas donde se opera con GLP debe ser estrictamente observada , aun en las cabinas de los camiones que lo transportan.

Dado que la combustión es esencialmente una reacción química de gases, debe tenerse en cuenta que la misma se propaga a gran velocidad, por lo que comúnmente se habla de explosiones.

-Baja solubilidad en agua: Esta particularidad es especialmente importante al medir su toxicidad. Los GLP son considerados asfixiantes simples, pues no se disuelven en la sangre (ni bien cambiamos de ambiente a una persona expuesta a altas concentraciones de vapor comenzará a respirar normalmente) y serán necesarias concentraciones de más del 12 % en aire para causar molestias.

Adjuntamos valores de solubilidades de GLP en agua :

	N-Butano	Isobutano	Propano
Solubilidad en agua a 21,1 °C	0.008 % en peso	0.008 % en peso	0.007 % en peso