San Juanico, 19 de noviembre de 1984

Las nueve explosiones que registró el sismógrafo de la UNAM, con su onda de presión, su bola de fuego y lo que reportaron los vecinos.

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Hora
5ta de Morelos · presión
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5ta de Morelos · puerta
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Mapa de calles de San Juan Ixhuatepec y alrededores
Rueda o pellizco para acercar · arrastra para moverte
Mapa base © colaboradores de OpenStreetMap
frente de presión (335 m/s) bola de fuego zona de más de 5 kW/m² fuego de la nube de gas ★ epicentro del SSN (05:44:45) y su zona de redondeohalo: cuánto se calienta una puerta de lámina en ese punto (°C)nivel 5nivel 4nivel 3nivel 2sin nivelpresiónproyectil

Horas: sismógrafo de la UNAM según el informe TNO (Pietersen, 1985). Atribución de los eventos 1, 2 y 7 según TNO; tamaños de los eventos 3 a 6, 8 y 9 supuestos. Presión calibrada con el modelo de expansión de vapor de TNO; radiación con modelo de flama sólida (200 kW/m²). La temperatura de puerta es un caso extremo: lámina de 1.5 mm de frente al fuego, sin enfriamiento. Epicentro: catálogo del Servicio Sismológico Nacional, UNAM (DOI 10.21766/SSNMX/EC/MX), 19.52, -99.10, magnitud no calculable. Mapa base: © colaboradores de OpenStreetMap (openstreetmap.org/copyright), escala ~2.2 m por píxel.

Lo que reportaron los vecinos

Testimonios recogidos en la página de Facebook de San Juanico, transcritos como los escribió cada persona. Son anónimos. El número de la izquierda es el que aparece en el mapa.

Testimonios
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Registros en el mapa
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Actualizado
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MapaComentarioLugarDistancia a la plantaQué registraFuente

Cómo se calculó: ecuaciones del modelo

Todo lo que se ve en la animación sale de las ecuaciones siguientes. Son modelos simplificados, usados en análisis de riesgo industrial, calibrados con lo que reportó el informe TNO. Sirven para entender el orden de magnitud de lo que pasó, no para reproducir cada detalle.

1. Distancia de cada punto a la planta

N = (φ − φ0) · 110 600    E = (λ − λ0) · 111 320 · cos φ0    r = √(E² + N²)
φ, λlatitud y longitud del punto (grados)
φ0, λ0latitud y longitud de la planta, hoy Parque Cri-Cri (19.52372, −99.11034)
N, Edistancia hacia el norte y hacia el este (m)
rdistancia horizontal a la planta (m)

2. Llegada de la onda de presión

c = 331.3 + 0.6 · T    tllegada = r / c
cvelocidad del sonido en el aire (m/s); con T = 7 °C da ≈ 335 m/s
Ttemperatura del aire esa madrugada (°C), según TNO
tllegadasegundos que tarda el frente en llegar al punto

3. Energía de la explosión de un tanque (expansión del vapor)

Eexp = n · (P1 − P0) · Vv / (γ − 1)    Vv = Vt · (1 − f)
Eexpenergía liberada por el vapor al romperse el tanque (J)
nnúmero de tanques que explotan juntos
P1presión de ruptura: 13.4 bar (válvula de alivio + 20 %, según TNO)
P0presión atmosférica: 1.013 bar
Vtvolumen del tanque (m³): 1 600 para las esferas chicas
ffracción llena de líquido (0.5 u 0.85)
Vvvolumen de vapor sobre el líquido (m³)
γcociente de calores específicos del vapor de propano ≈ 1.13

4. Sobrepresión a la distancia r

ΔP(r) = K / r    K = 10 bar·m · (n · Vv / 800 m³)1/3
ΔPsobrepresión del frente de onda sobre la atmosférica (bar; 1 bar = 100 kPa)
Kconstante de la fuente (bar·m). Calibrada con la tabla de TNO: 0.1 bar a 100 m para 800 m³ de vapor. Crece con la raíz cúbica de la energía
Valores usados2 esferas al 50 %: K = 12.6 · cilindro de 270 m³ al 90 %: K = 3.2 · cilindro de 180 m³ al 90 %: K = 2.8

Umbrales de referencia: 0.002–0.01 bar, rotura de vidrios aislados; 0.01–0.04 bar, rotura de vidrios; ~0.1 bar, daño estructural a casas; 0.18 bar, desplazamiento de tanques (TNO).

5. Tamaño y duración de la bola de fuego

D = 6.48 · W0.325    td = 0.852 · W0.26
Ddiámetro máximo de la bola de fuego (m)
tdduración de la bola de fuego (s)
Wmasa de gas que arde en la bola (kg). Para una esfera de 1 600 m³ al 90 %, W ≈ 735 000 kg (TNO)
Valores usados2 esferas: D = 654 m, td = 34 s · cilindro de 270 m³: 300 m, 18 s · cilindro de 180 m³: 260 m, 16 s. En video se midieron 200–300 m y ~20 s

6. Cómo crece, sube y se apaga la bola de fuego

R(t) = Rmáx · [0.4 + 0.6 · mín(1, t / 0.2td)]    H(t) = R(t) + (0.75D − Rmáx) · t / td
Es(t) = E0 si t < 0.8 td; después baja en línea recta hasta 0 en t = td
R(t)radio de la bola en el instante t (m); Rmáx = D/2
H(t)altura del centro de la bola sobre el suelo (m); termina a 0.75·D
Espotencia que emite cada m² de la superficie de la bola (kW/m²)
E0200 kW/m², el valor que TNO usa para bolas de fuego de GLP

El perfil de crecimiento y ascenso es una simplificación de este trabajo, no viene de TNO.

7. Calor que llega a cada punto

L = √(r² + H²)    F = R² / L²    q = Es · F · τ    (si L ≤ R, q = Es)
τ = 2.02 · (pw · x)−0.09,   x = L − R
Ldistancia del punto en el suelo al centro de la bola (m)
Ffactor de vista: qué fracción del "cielo" del punto ocupa la bola
qflujo de calor por radiación que recibe el punto (kW/m²)
τtransmisividad: fracción del calor que no absorbe la humedad del aire (máximo 1)
pwpresión parcial del vapor de agua: 800 Pa (supuesto: aire húmedo a 7 °C)
xespesor de aire entre la superficie de la bola y el punto (m)

Referencias: 1 kW/m², sol fuerte de mediodía; 5 kW/m², dolor en 15–20 s; 12.5 kW/m², la madera se enciende con una flama cerca.

8. Dosis térmica en la piel

Dt = Σ q4/3 · Δt
Dtdosis térmica acumulada ((kW/m²)4/3·s, también llamada TDU)
Δtpaso de tiempo del cálculo: 0.05–0.1 s
Umbralesmenos de 80: sin quemadura · 80–250: primer grado · 250–1 000: segundo grado · más de 1 000: tercer grado

9. Temperatura de una puerta de lámina

Q = Σ q · Δt    Tpuerta = T0 + α · Q / (ρ · cp · δ)
Qenergía acumulada que llega a la puerta (kJ/m²)
T0temperatura inicial: 7 °C
αabsortividad de la pintura: 0.8
ρdensidad del acero: 7 850 kg/m³
cpcalor específico del acero: 460 J/(kg·°C)
δespesor de la lámina: 1.5 mm

Es el peor caso: la puerta de frente al fuego y sin enfriarse. Una puerta de lado o a la sombra se calienta menos. El acero se siente imposible de tocar arriba de ~55–60 °C.

10. Zonas de calor en el mapa

L* = R · √(Es · τ / q*)    r* = √(L*² − H²)
q*flujo de calor del contorno que se dibuja (por ejemplo 5 kW/m²)
r*radio en el suelo donde se recibe exactamente q* (m)

11. Mapa y epicentro

Mapa base: OpenStreetMap. Se georreferenció con tres estaciones del Mexicable de coordenadas conocidas (Periférico, San Isidro y Tanque de Agua): 2.19 m por píxel en dirección este-oeste y 2.17 en norte-sur, con un error de ajuste menor a ~5 m. Algunos reportes se ubicaron antes sobre capturas de Google Maps, calibradas con Walmart Río de los Remedios y el Club de Golf El Copal; su posición puede variar unos 100 m. El recuadro del epicentro es la incertidumbre por redondear las coordenadas del catálogo a 0.01° (±0.005°, unos 1.1 × 1.0 km); el error real de localización de 1984 puede ser mayor.

Glosario

SSN
Servicio Sismológico Nacional. Institución de la UNAM, parte del Instituto de Geofísica, que registra los sismos en México desde 1910.
UNAM
Universidad Nacional Autónoma de México. Sus sismógrafos registraron las explosiones.
TNO
Organización Neerlandesa para la Investigación Científica Aplicada. Su equipo visitó San Juanico dos semanas después del desastre y publicó en 1985 el análisis técnico más completo del accidente.
PEMEX
Petróleos Mexicanos, la empresa estatal dueña de la planta de almacenamiento y distribución de gas.
IMP
Instituto Mexicano del Petróleo, parte de PEMEX, responsable de la investigación técnica oficial.
GLP
Gas licuado de petróleo, el gas de los cilindros domésticos. Es una mezcla de propano y butano que se guarda líquida a presión.
BLEVE
Explosión de un tanque con gas licuado a presión, por sus siglas en inglés (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion). Al romperse, el líquido hierve de golpe, el vapor se expande y, si encuentra fuego, forma una bola de fuego.
Deflagración
Combustión rápida de una nube de gas mezclada con aire. Fue la primera explosión: la nube de GLP que se encendió en la planta.
Bola de fuego
Masa de gas ardiendo que sube después de una BLEVE. Dura segundos, pero emite muchísimo calor.
Sobrepresión
Cuánto sube la presión del aire por encima de la normal cuando pasa la onda de una explosión. Se mide en bar o en kilopascales (kPa).
bar, kPa
Unidades de presión. 1 bar = 100 kPa, y es aproximadamente la presión de la atmósfera al nivel del mar.
kW/m²
Kilowatts por metro cuadrado: cuánta energía de calor llega a cada metro cuadrado por segundo. El sol de mediodía da cerca de 1 kW/m².
Dosis térmica
Medida que combina la intensidad del calor y el tiempo de exposición para predecir quemaduras en la piel.
Factor de vista
Qué tanto "ve" un punto a la bola de fuego. Mientras más lejos o más tapado esté, menos calor recibe.
Transmisividad
Fracción del calor que atraviesa el aire sin ser absorbida, sobre todo por la humedad.
Esfera
Tanque esférico de almacenamiento. La planta tenía 4 de 1 600 m³ y 2 de 2 400 m³.
"Salchicha"
Nombre popular de los tanques cilíndricos horizontales. Había 48 de distintos tamaños, y varios salieron volando hacia las colonias.
Proyectil
Tanque o fragmento lanzado por una explosión. TNO documentó uno a 1.2 km.
Sismógrafo
Instrumento que registra el movimiento del suelo. Los de periodo corto registran bien vibraciones rápidas y cercanas, como explosiones; los de periodo largo, como el Wiechert de 17 toneladas de Tacubaya, se hicieron para sismos lejanos.
Sismograma
El registro que produce un sismógrafo. En 1984 se grababa en papel ahumado o fotográfico.
Sismoteca
Archivo histórico de sismogramas en papel del SSN, guardado en la antigua estación de Tacubaya.
Epicentro
Punto en la superficie donde se ubica el origen de un evento sísmico. Para San Juanico, el SSN lo localizó en 19.52, −99.10.
Hora de origen y hora de llegada
La hora de origen es cuándo ocurrió el evento en la fuente; la de llegada, cuándo la onda alcanzó la estación. Por eso el SSN (5:44:45) y TNO (5:44:52) dan horas distintas para la misma explosión.
Magnitud
Medida del tamaño de un evento sísmico. Las dos explosiones más fuertes de San Juanico tuvieron magnitud 0.5 según el Servicio Sismológico de la UNAM.
Onda P
La onda sísmica más rápida, de compresión. La onda de presión en el aire funciona igual, pero viaja más lento: unos 335 m/s.
KMZ
Formato de archivo de mapas que se abre en Google Earth o Google My Maps.

Fuentes