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Descompresión descontrolada

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La descompresión descontrolada es una caída no planificada en la presión de un sistema de sellado, como una cabina de avión, y resulta típicamente de errores humanos, fatiga de materiales, errores de ingeniería, o impactos, evitados por depósito bajo presión para dar curso a bajadas de presión ambiente o sin presión en absoluto.[1]​

La descompresión se puede ser clasificada como explosiva, rápida o lenta :

  • Descompresión explosiva (ED en inglés) es violenta, la descompresión es demasiado rápida para la salida del aire de forma segura desde los pulmones.
  • Descompresión rápida , mientras que sigue siendo rápido, es bastante lenta como para permitir que los pulmones se ventilen.
  • Lenta o descompresión gradual se produce tan lentamente que no puede ser detectada antes de sufrir de hipoxia.

Descripción

El término descompresión descontrolada aquí se refiere a la despresurización no planificada de depósitos que son ocupados por personas. Por ejemplo, una cabina de avión a alta altitud, una nave espacial, o una cámara hiperbárica. Por el fracaso catastrófico de otros recipientes a presión utilizados para contener gas, líquido s, o reactivos bajo presión, el término explosión es más comúnmente utilizado, u otros términos especializados como el BLEVE puede aplicarse a situaciones particulares.

La descompresión puede ocurrir debido a un fallo estructural del depósito de presión, o el fracaso del sistema de compresión.[2]​[3]​ La velocidad y violencia de la descompresión se ve afectada por el tamaño del depósito de presión, la presión diferencial entre el interior y el exterior del recipiente y el tamaño del agujero de fuga.

La Federal Aviation Administration reconoce tres tipos diferentes de eventos de descompresión en los aviones:[2]​[3]​

  • Descompresión explosiva
  • Descompresión rápida
  • Descompresión gradual

Descompresión explosiva

La descompresión explosiva se produce a una velocidad más rápida en el que el aire puede escapar de los pulmones, típicamente en menos de 0,1 a 0,5 segundos.[2]​[4]​ El riesgo de trauma pulmonar es muy alto , como es el peligro de los objetos peligrosos que comprenden los proyectiles por las fuerzas explosivas, que puede compararse a una detonación de bomba.

Después de una descompresión explosiva dentro de una aeronave, inmediatamente puede llenar una niebla espesa en el interior como en la humedad relativa de aire de la cabina rápidamente cambia a medida que el aire se enfría y se condensa . Los pilotos militares con máscaras de oxígeno deben respirar con presión, de manera que los pulmones se llenan de aire cuando está relajado, y el esfuerzo que debe ser ejercido para expulsar el aire de nuevo.[5]​

Descompresión rápida

La descompresión rápida toma típicamente más de 0,1 a 0,5 segundos, permitiendo que los pulmones se descompriman más rápidamente que la cabina.[2]​[6]​ El riesgo de daños a los pulmones todavía está presente, pero significativamente reducido en comparación con descompresión explosiva.

Descompresión lenta

La descompresión lenta o gradual, se produce cuando es lo suficientemente lento como para pasar desapercibido y sólo pueden ser detectados por los instrumentos.[2]​ Este tipo de descompresión también puede ocurrir a partir de un error de presurización como una aeronave asciende en altitud. Un ejemplo de esto es el accidente del vuelo 522 de Helios Airways, en la que los pilotos no lograron comprobar que la aeronave se presuriza automáticamente y luego en reaccionar a las advertencias que el avión fue despresurizar, con el tiempo, sufrieron una pérdida de conocimiento (así como la mayoría de los pasajeros y tripulación) a partir de hipoxia.

Cabinas a presión y pruebas

Los sellados de alta presión en los depósitos también son susceptibles a la descompresión explosiva, se utilizan juntas tóricas o de estanqueidad de caucho para sellar tuberías a presión que tienden a saturarse con gases de alta presión. Si la presión dentro del recipiente es liberada súbitamente, entonces los gases dentro de la junta de goma se pueden expandir violentamente, causando ampollas o explosiones de materiales. Por ello, es común para los equipos militares e industriales ser sometidos a una prueba de descompresión explosiva antes de certificarlos como seguros para su uso.

Falacia

La exposición a un vacío hace que el cuerpo explote

Este mito persistente se basa en una falta de distinción entre dos tipos de descompresión: la primera, desde la presión atmosférica normal (una atmósfera) a un vacío (cero atmósferas), y el segundo, a partir de una presión excepcionalmente alta (muchas atmósferas) hasta la presión atmosférica normal.

El primer tipo, un cambio repentino de la presión atmosférica normal a un vacío, que es la más común. La investigación y la investigación en exploración espacial y aviación a alta altitud han demostrado que mientras exposición al vacío causa inflamación, la piel humana es suficientemente fuerte como para soportar la caída de una atmósfera aunque la hipoxia resultante causa inconsciencia después de unos pocos segundos.[7]​[8]​ También es posible que el barotrauma pulmonar (lung rupture) se produce si se fuerza la respiración.

El segundo tipo es poco común, ya que la única situación normal en la que se puede producir durante la descompresión es después del buceo. De hecho, sólo hay una única aparición bien documentada: el incidente de Byford Dolphin, en el que una caída de presión catastrófica de ocho atmósferas causó una explosión masiva e incluyendo el barotrauma letal. Una muerte similar pero ficticia se muestra en la película Licencia para matar , cuando el jefe de un personaje explota después de que su cámara hiperbárica es rápidamente despresurizada. Ninguno de estos incidentes hubiera sido posible si la caída de presión fuera sido sólo de una atmósfera normal a un vacío.

Los agujeros de bala causan descompresiones explosivas

Los fuselajes de los aviones están diseñados con cuadernas armadas para evitar la fractura, el tamaño del agujero es uno de los factores que determina la velocidad de la descompresión, y un agujero de bala es demasiado pequeño para provocar una descompresión rápida o explosiva.

Un pequeño agujero podría hacer expulsar a la gente de un fuselaje

El programa de televisión Mythbusters examinó esta creencia de manera informal con una aeronave presurizada y varias pruebas a gran escala. Las aproximaciones de Mythbusters sugieren que el diseño del fuselaje no permite que esto suceda.

El auxiliar de vuelo C.B. Lansing voló en el vuelo 243 de Aloha Airlines cuando una gran parte del techo de la cabina (aproximadamente 18 x 25 cm) se separó, el informe señala que fue barrida por la borda en lugar de aspiración a través del agujero. El informe del documental de Air Crash Investigation en el vuelo 243 (temporada 3, 2005) señala que la 'línea de desgarro' se supone que evita la pérdida de grandes losas del fuselaje. Trabajando a partir de las cuentas de los pasajeros (incluyendo un informe de las piernas del auxiliar 'desapareciendo por las nubes), evidencian forènsicament incluyendo fotografías NTSB y cálculos de estrés,[9]​ los expertos especulan que la azafata fue succionada contra el agujero inicialmente permitida por una presión atmosférica de 10, de ahí el fracaso material mucho mayor.[10]​ Un ingeniero de corrosión considera que las correas lagrimales también podrían haber sido destrozadas por la corriente de aire a través del impacto del cuerpo de Lansing.[11]​

Lesiones de descompresión

Las lesiones físicas siguientes pueden estar asociadas con incidentes de descompresión:

Accidentes e incidentes importante de descompresión

Los incidentes de descompresión no son infrecuentes en los aviones militares y civiles, con aproximadamente 40-50 eventos de descompresión rápida, se producen en todo el mundo anualmente.[18]​ En la mayoría de los casos, el problema es relativamente manejable para la tripulación aérea.[12]​ Por lo tanto, donde los pasajeros y el avión no sufren los efectos nocivos, los incidentes no suelen considerar importantes.[12]​ Las lesiones resultantes de incidentes de descompresión son raros.[12]​

Los incidentes de descompresión no se producen únicamente en aviones-l'incident del Byford Dolphin es un ejemplo de descompresión explosiva violenta en un plataforma petrolífera. Un evento de descompresión es un efecto de un error causado por otro problema (como una explosión o colisión en el aire), pero el evento de descompresión puede empeorar el problema inicial.

Suceso Fecha Depósito bajo presión Tipo de suceso Número de víctimas mortales/totales a bordo Tipo de descompresión Causa
Vuelo 781 de BOAC 1954 De Havilland Comet Accidente 35/35 Descompresión explosiva Fatiga del metal
Vuelo 201 de South African Airways 1954 De Havilland Comet Accidente 21/21 Descompresión explosiva[19]​ Fatiga del metal
Vuelo 2 de TWA 1956 Lockheed L-1049 Super Constellation Accidente 70/70 Descompresión explosiva Colisión en el aire
Accidente en 1961 de Yuba City B-52 1.961 B-52 Stratofortress Accidente 0/8 Descompresión gradual o rápida (Indeterminado)
Accidente de la prueba del traje espacial del programa Apollo 1966 Traje espacial Apollo A7L (o posiblemente, un prototipo) Accidente 0/1 Descompresión rápida Error en el acoplamiento de la línea de oxígeno[20]​
Reentrada del Soyuz 11 1.971 Soyuz Accidente 3/3 Descompresión gradual Cabina dañada por la válvula de ventilación
Vuelo 96 de American Airlines 1972 Douglas DC-10-10 Accidente 0/67 Descompresión rápida[21]​ Error la compuerta de carga
Vuelo 27 de National Airlines 1973 Douglas DC-10-10 Accidente 1/116 Descompresión explosiva[22]​ La tripulación encendió los circuitos de expulsión; motor con velocidad excesiva y se desintegró, saltaron piezas de fuselaje
Vuelo 981 de Turkish Airlines 1974 Douglas DC-10-10 Accidente 346/346 Descompresión explosiva[23]​ Error la compuerta de carga
Accidente del C-5 en Tan Son Nhut de 1975 1975 C-5 Galaxy Accidente 155/330 Descompresión explosiva El mantenimiento inadecuado de las puertas traseras, error de la compuerta de carga
Vuelo 902 de Korean Airlines 1978 Boeing 707 Abatido 2/109 Descompresión explosiva Abatido tras entrar en espacio aéreo prohibido sobre la Unión Soviética.
Vuelo 163 de Saudia 1980 Lockheed L-1011 TriStar Accidente 2/292 Descompresión explosiva Rueda reventón
Vuelo 103 de Far Eastern Air Transport 1981 Boeing 737 Accidente 110/110 Descompresión explosiva Corrosión
Accidente de Byford Dolphin 1983 Campana de buceo Accidente 5/6 Descompresión explosiva Error humano, sin sistema A prueba de fallos en el diseño
Vuelo 007 de Korean Air 1983 Boeing 747-230b Abatido 269/269 Descompresión rápida[24]​[25]​ Se disparó intencionalmente un misil aire-aire después de que la aeronave se extraviara en espacio aéreo prohibido sobre la Unión Soviética[26]​
Vuelo 123 de Japan Airlines 1.985 Boeing 747-SR46 Accidente 520/524 Descompresión explosiva Fallo estructural de la mampara de presión posterior
Vuelo 182 de Air India 1.985 Boeing 747-237B Atentado terrorista 329/329 Descompresión explosiva Explosión de una bomba en la zona de carga
Incidente en 1985 de Alia 1.985 Lockheed L-1011 TriStar Incidente 0/? Descompresión rápida Incendio durante el vuelo n la mampara de presión posterior[27]​
Vuelo 5055 de LOT 1987 Ilyushin Il-62M Accidente 183/183 Descompresión rápida Error la turbina del motor
Vuelo 243 de Aloha Airlines 1988 Boeing 737-297 Accidente 1/95 Descompresión explosiva[28]​ Fatiga del metal
Vuelo 103 de Pan Am 1988 Boeing 747-121 Atentado terrorista 259/259 Descompresión explosiva Explosión de una bomba en la zona de carga
Vuelo 811 de United Airlines 1989 Boeing 747-122 Accidente 9/355 Descompresión explosiva Error la compuerta de carga
Vuelo 772 de UTA 1989 McDonnell Douglas DC-10-30 Atentado terrorista 170/170 Descompresión explosiva Explosión de una bomba en la zona de carga
Vuelo 5390 de British Airways 1990 BAC One-Eleven Incidente 0/87 Descompresión rápida[29]​ Sujetadores incorrectos de los parabrisas utilizados
Vuelo 800 de TWA 1996 Boeing 747-131 Accidente 230/230 Descompresión explosiva Explosión en el depósito de combustible
Progress M-34 1997 Spektr Accidente 0/? Descompresión rápida Colisión durante el acoplamiento en órbita
Vuelo LN 602 de Lionair 1998 Antonov An-24RV Shootdown 55/55 Descompresión rápida Probablemente abatido por un MANPADS
South Dakota Learjet 1999 Learjet 35 Accidente 6/6 Descompresión gradual o rápida (Indeterminado)
"Vuelo fantasma" de Australia 2000 Beechcraft Super King Air Accidente 8/8 Sospecha de descompresión (Indeterminado)
Incidente de Hainan Island 2001 Lockheed EP-3 Accidente 0/24 Descompresión rápida Colisión en el aire
Vuelo 9755 de TAM 2001 Fokker 100 Accidente 1/82 Descompresión rápida Ventana rota por metralla tras un fallo del motor[30]​
Vuelo 611 de China Airlines 2002 Boeing 747-200B Accidente 225/225 Descompresión explosiva Fatiga del metal
Vuelo 2937 de Bashkirian Airlines 2002 Tupolev Tu-154M Accidente 69/69 Descompresión explosiva Colisión en el aire
Vuelo 522 de Helios Airways 2005 Boeing 737-31S Accidente 121/121 Descompresión gradual El sistema de presurización establece en manual durante todo el vuelo[31]​
Vuelo 536 de Alaska Airlines 2005 McDonnell Douglas MD-80 Incidente 0/140+tripulación Descompresión rápida El incumplimiento de reportar al operador de colisión implicando un carro de carga de equipaje en la puerta de embarque
Vuelo 30 de Qantas 2008 Boeing 747-438 Incidente 0/365 Descompresión rápida[32]​ El fuselaje se rompe por explosión de un clindre de oxígeno
Vuelo 2294 de Southwest Airlines 2009 Boeing 737-300 Incidente 0/126+5 tripulación Descompresión rápida Fatiga del metal[33]​
Vuelo 812 de Southwest Airlines 2011 Boeing 737-300 Incidente 0/118+tripulación Descompresión rápida Fatiga del metal[34]​

Implicaciones para el diseño de aeronaves

Las aeronaves modernas están diseñadas específicamente con vigas de refuerzo longitudinales y circunferenciales con el fin de evitar daños localizados de desgarro del conjunto del fuselaje durante un incidente de the Black Box|autor = George Bibel|año = 2007|ISBN = 0-8018-8631-7|consulta = 2008-09-01|editorial = JHU Press}}</ref> Sin embargo, los acontecimientos de descompresión pero , han demostrado ser fatales para las aeronaves. En 1974, la descompresión explosiva a bordo del vuelo 981 de Turkish Airlines causó el colapso del suelo, cortando cables vitales del control del vuelo. La FAA emitió una Directiva de Aeronavegabilidad que el año siguiente exige a los fabricantes de aviones de fuselaje ancho a fortalecer las plantas para que puedan resistir los efectos de la descompresión en el vuelo, causadas por una abertura de hasta 1,9 m² en el compartimiento de carga de cubierta inferior.[35]​ Los fabricantes fueron capaces de cumplir con la Directiva, bien mediante el fortalecimiento de los pisos y/o la instalación de rejillas de ventilación de alivio llamados "paneles de dado" entre la cabina de pasajeros y el compartimento de carga. [36]​

Las puertas de cabina están diseñadas para hacer que sea casi imposible perder la presurización a través de la apertura de una puerta de la cabina de vuelo, ya sea accidental o intencionada. El diseño de puertas de enchufe aseguran que cuando la presión dentro de la cabina supere la presión fuera de las puertas son expulsadas y no se abre hasta que la presión se iguale. Las puertas de la cabina, incluyendo las salidas de emergencia, pero no todas las puertas de carga, se abren hacia dentro, o primero debe ser tirado hacia dentro y girar entonces antes de que puedan ser empujadas mediante el marco de la puerta, porque al menos una dimensión de la puerta es más grande que el marco de la puerta.

Antes de 1996, aproximadamente 6.000 aviones grandes de transporte comerciales fueron certificados para volar a 13.716 metros (45000 pies), sin estar obligados a cumplir con las condiciones especiales relacionadas con el vuelo a gran altitud.[37]​ En 1996, la FAA adoptó la Enmienda 25 a 87, que impuso especificaciones adicionales para los nuevos diseños de tipos de aeronaves de cabina de presión de gran altitud.[38]​ Para las aeronaves certificadas para operar por encima nos 7620 metros (25.000 pies), deben "ser diseñados para que los ocupantes no sean expuestos a una altitud de presión de cabina en exceso de 4522 metros (15.000 pies) después de cualquier condición de de error probable del sistema de presurización."[39]​ En el caso de una descompresión que resulta de "cualquier condición de de error no mostrado ser extremadamente improbable," la aeronave debe ser diseñada de manera que los ocupantes no estarán expuesto a una altitud de cabina exceda de 7620 metros ( 25.000 pies) durante más de 2 minutos, ni superior a una altitud de 12.192 metros (40.000 pies) en cualquier momento.[39]​ En la práctica, esta nueva enmienda de la FAR impone un funcionamiento techo de vuelo de 12192 metros (40.000 pies) en la mayoría de los aviones recientemente diseñados para uso comercial.[40]​[41]​[Note 1]​

En 2004, Airbus solicitó con éxito la FAA para permitir que la presión de la cabina del A380 pudiera llegar a 13106 metros (43.000 pies) en el caso de un incidente de descompresión, y para superar los 12.192 metros (40.000 pies) durante un minuto. Esta exención especial permite que las nuevas aeronaves puedan operar a una altitud superior a otros aviones de nuevo diseño civil, que todavía no se ha concedido una exención similar.[40]​

Normas internacionales

La exposición despresurización Integral ( Depressurization Exposure Integral o DEI en inglés) es un modelo cuantitativo que es utilizado por la FAA para garantizar el cumplimiento de las directivas relacionadas con el diseño de descompresión. El modelo se basa en el hecho de que la presión del sujeto que está expuesto y la duración de la exposición, son las dos variables más importantes en juego en un caso de descompresión.[42]​

Otras normas nacionales e internacionales para las pruebas de descompresión explosivas incluyen:

  • MIL-STD -810, 202
  • RTCA/D0-160
  • NORSOK M710
  • API 17K y 17J
  • NACE TM0192 y TM0297
  • TOTALELFFINA SP TCS 142 Apéndice H

Véase también

Notas

  1. ↑ Las excepciones más importantes incluyen el Airbus A380, el Boeing 787 y el Concorde

Referencias

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Enlaces externos

Un astronauta puede explotar si se quita el casco?]

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