Validación de modelos
Casos en los que los resultados de TekRisk se comparan con referencias externas (Yellow Book, Phast, ALOHA, SLAB original de LLNL y SCRI), con la desviación de cada uno, las diferencias sin resolver y los modelos que aún no tienen contraste.
Esta página reúne cada caso en el que un resultado de TekRisk se compara con una referencia externa: un ejemplo resuelto de un libro, la salida de otro software o el código original de un modelo. Para cada caso se indica la magnitud comparada, los dos valores y la desviación. También se listan las diferencias que no hemos podido explicar y los modelos que todavía no tienen ningún contraste externo.
Estado a 30 de septiembre de 2026.
1. Caudal de fuga de líquidos (Yellow Book, cap. 2 y §6.6.4)#
Calculadora de caudal de fuga del pool fire. Prueba automatizada.
| Caso | Magnitud | Yellow Book | TekRisk | Desviación |
|---|---|---|---|---|
| §2.6.4.1: acrilonitrilo, orificio de 0.1 m | Caudal a 500 s (kg/s) | 58.44 | 58.439 | 0.00 % |
| Nivel a 500 s (m) | 11.12 | 11.124 | +0.03 % | |
| Masa liberada a 500 s (kg) | 29 416 | 29 270 | −0.50 % (errata del libro) | |
| §2.6.4.1, Tabla 2.8 | Masa liberada a 4698 s (kg) | 281 550 | 281 556 | 0.00 % |
| §2.6.4.2: tubería de 100 m | Caudal inicial (kg/s) | 22.33 | 22.30 | −0.11 % |
| §6.6.4: vaciado, benceno | Tiempo de liberación (s) | 5064 | 5064.25 | 0.00 % |
| Diámetro máximo del charco (m) | 31.97 | 31.97 | 0.00 % |
El libro no publica la viscosidad del caso de tubería: con 0.337 mPa·s el caudal coincide exactamente, y con 0.36 mPa·s sale −0.11 %. La Tabla 2.8 está calculada con una densidad de 844 kg/m³ y no con los 812.5 que declara el texto.
2. Pool fire, preset Yellow Book (§6.6.3 y §6.6.4)#
Benceno, receptor a 100 m a sotavento. Prueba automatizada para las ecuaciones; diagnóstico para el flujo final.
| Caso | Magnitud | Yellow Book | TekRisk | Desviación |
|---|---|---|---|---|
| §6.6.3, confinado | Diámetro (m) | 42.445 | 42.446 | 0.00 % |
| Longitud de llama (m) | 46.77 | 46.78 | 0.01 % | |
| Poder emisivo (kW/m²) | 66 | 66.48 | +0.73 % (redondeo del libro) | |
| Flujo con la τ del libro (kW/m²) | 4.581 | 4.583 | +0.03 % | |
| Flujo final de TekRisk (kW/m²) | 4.581 | 6.342 | +38 % | |
| §6.6.4, no confinado | Diámetro (m) | 31.97 | 31.97 | 0.00 % |
| Poder emisivo (kW/m²) | 63.4 | 63.47 | +0.10 % | |
| Flujo con la τ del libro (kW/m²) | 2.141 | 2.158 | +0.77 % | |
| Flujo final de TekRisk (kW/m²) | 2.141 | 2.785 | +30 % |
¿Es un error? No#
A diferencia de las de la sección 6, esta diferencia está explicada por completo.
Las ecuaciones coinciden. La fila «flujo con la τ del libro» usa las mismas ecuaciones de TekRisk con la geometría del ejemplo, y da 4.583 frente a 4.581 kW/m² (+0.03 %) y 2.158 frente a 2.141 kW/m² (+0.77 %, redondeo del libro). Si alguna fórmula estuviera mal, esa fila no coincidiría.
El ejemplo del libro no aplica su propio método. El §6.5.4 describe cómo se construye la llama, pero el ejemplo resuelto del §6.6.3 lo simplifica en tres puntos. TekRisk sigue el método:
| Punto | Método del libro (§6.5.4) | Ejemplo resuelto (§6.6.3) | TekRisk |
|---|---|---|---|
| Base de la llama | Paso 7: el viento alarga la base y «la distancia entre la superficie de la llama y el objeto puede disminuir» (fig. 6.9c) | Calcula la base alargada D′ = 52.4 m, pero no la usa | Base elíptica D′ × D, alargada a sotavento desde el borde del charco |
| Factor de vista | Paso 12: «usar las dimensiones calculadas de la llama y la distancia desde la llama al objeto» | Radio D/2 = 21.2 m y distancia de 100 m desde el centro del charco | Integra sobre la llama inclinada con su base alargada |
| Distancia para τ | Pasos 9 y 10: «distancia x entre la superficie de la llama y el objeto» | El texto dice «50 m desde la superficie», pero el cálculo usa 100 m desde el centro | Distancia a la superficie de la llama (44 m) |
De dónde sale el +38 %. Partiendo de la convención del ejemplo, se añade cada punto del método por separado. Receptor a 100 m a sotavento, flujo en kW/m²:
| Paso | §6.6.3 | §6.6.4 |
|---|---|---|
| Convención del ejemplo (base circular, τ con 100 m) | 4.52 | 2.14 |
| + τ medida desde la superficie de la llama | 4.80 (+6 %) | 2.25 (+5 %) |
| + base desplazada a sotavento por el viento | 5.62 (+17 %) | 2.55 (+13 %) |
| + base alargada D′ × D | 6.34 (+13 %) | 2.79 (+9 %) |
El 4.581 del libro usa la τ de la ec. 6.24 y no la de la 6.29 (4.52). Esa diferencia es del 1.3 %.
Comprobaciones que descartan un error.
- No se radia más energía de la que permite el balance. El poder emisivo sale de la ec. 6.71, que supone un cilindro recto de diámetro D. La llama inclinada de TekRisk tiene un 4 % menos de superficie que ese cilindro (7 322 frente a 7 652 m² en el §6.6.3).
- El factor de vista está bien integrado. Sobre una base circular reproduce la forma cerrada del Apéndice 6.A del libro con un error de 0.02 %.
- Usar un solo camino óptico apenas influye. TekRisk aplica a toda la llama la τ de su punto más cercano. Calculada elemento a elemento, el flujo solo baja un 2 %.
El efecto depende de la dirección. El +38 % es el caso de un receptor a sotavento, hacia donde el viento empuja la llama. Receptor a 100 m, §6.6.3, en kW/m²:
| Receptor | Ejemplo del libro | TekRisk |
|---|---|---|
| A sotavento | 4.52 | 6.34 (+40 %) |
| De través | 1.93 | 2.35 (+22 %) |
| A barlovento | 1.30 | 1.28 (−2 %) |
En resumen, TekRisk usa un modelo más conservador a sotavento, no comete un error de cálculo: acerca la llama al receptor como indica el propio libro. La comparación detallada con los dos ejemplos está en Comparación con los ejemplos resueltos del Yellow Book.
3. Jet fire de llama sólida#
3.1 Ejemplo §6.6.2 del Yellow Book#
Metano a 100 bar, orificio de 100 mm, 30 kg/s, receptor a 150 m. Prueba automatizada.
| Magnitud | Yellow Book | TekRisk | Desviación |
|---|---|---|---|
| Pasos 1 a 23 (velocidad, longitud y geometría de la llama, poder emisivo) | todos dentro de ±0.05 % | ||
| Ancho de la base (m) | 0.71691 | 0.716909 | 0.00 % |
| Flujo con la τ del libro (kW/m²) | 0.4172 | 0.4171 | −0.02 % |
| Flujo final de TekRisk (kW/m²) | 0.4172 | 0.3889 | −6.8 % |
La diferencia final es de método: TekRisk reparte el poder emisivo sobre el área del tronco de cono (ec. 6.56) y no sobre la del cilindro medio (ec. 6.57), y calcula la transmisividad con la ec. 6.29. El paso 28b del libro usa un exponente de −0.08 en lugar del −0.09 de la ec. 6.29.
Una segunda fuente, el Ejemplo 3.7 de Casal (2018), se reproduce dentro de ±1 % a ±5 % según la magnitud.
3.2 Reporte real de DNV Phast 6.7#
GLP (60 % butano, 40 % propano), 11.62 kg/s, fuga vertical a 20 m, viento de 6 m/s. Prueba automatizada (geometría ±1 %, poder emisivo ±2 %, radiación ±3 %).
| Magnitud | Phast | TekRisk |
|---|---|---|
| Longitud de llama en calma (m) | 45.05 | 44.88 |
| Longitud de llama (m) | 24.16 | 24.07 |
| Anchos de la llama / (m) | 2.59 / 8.16 | 2.58 / 8.13 |
| Fracción radiada | 0.18 | 0.179 |
| Poder emisivo (kW/m²) | 232 | 233.9 |
| Radiación a nivel de suelo, 9 puntos entre 16.8 y 75 m | −0.4 % a +1.1 % | |
| Alcance de 1.6 kW/m² (m) | 56.8 | 55.9 (−1.6 %) |
El caso parte del chorro expandido que imprime Phast. Solo se ha contrastado la fuga vertical de gas.
3.3 ALOHA 5.4.7: longitud de llama#
Tres corridas con tubería de 2 in. Prueba automatizada (±0.5 m, porque ALOHA redondea a metros enteros).
| Corrida | ALOHA (m) | TekRisk (m) |
|---|---|---|
| Propano a 4.8 atm, viento de 4 m/s | 7 | 6.94 |
| Propano a 4.7 atm, viento de 1.5 m/s | 7 | 6.93 |
| Metano a 20 atm, viento de 1.5 m/s | 5 | 5.36 |
Las zonas de radiación de estas mismas corridas no coinciden: ver la sección 6.
4. Bola de fuego frente a SCRI Fuego#
GLP, BLEVE de 1000 kg. Prueba automatizada.
| Magnitud | SCRI | TekRisk | Desviación |
|---|---|---|---|
| Diámetro máximo (m) | 58.0 | 58.0 | 0 % |
| Altura (m) | 43.5 | 43.5 | 0 % |
| Duración (s) | 4.5 | 4.5 | 0 % |
| Flujo en 10 distancias (kW/m²) | 1231.36 … 6.98 | 1203.33 … 6.82 | −2.28 % constante |
| Distancia a 5.05 / 12.6 / 31.5 kW/m² (m) | 205.1 / 132.4 / 85.4 | 202.9 / 131.0 / 84.5 | −1.09 % |
El −2.28 % viene de un exponente: TekRisk usa y SCRI, como la ec. 2.2.41 de CCPS, usa .
5. Dispersión SLAB frente al programa original de LLNL#
Caso GASPRB (gas LP, evaporación de charco), comparado con la salida de SLAB.exe, el programa en Fortran de Lawrence Livermore National Laboratory (Ermak, 1990). Diagnóstico.
| Magnitud | SLAB.exe | TekRisk | Desviación |
|---|---|---|---|
| Concentración en el eje, 8 puntos entre 22.7 y 1600 m | −0.6 % a +0.2 % | ||
| Concentración a nivel de suelo, 9 puntos | −0.8 % a −0.1 % | ||
| Distancia al 100 % del LII (m) | 79 | 78.7 | −0.4 % |
| Distancia al 50 % del LII (m) | 147 | 144.2 | −1.9 % |
| Distancia al 25 % del LII (m) | 240 | 240.5 | +0.2 % |
Solo se ha contrastado la fuente de evaporación de charco. Los chorros horizontal y vertical y la fuga instantánea todavía no tienen comparación numérica.
6. Diferencias sin resolver#
6.1 Radiación del jet fire frente a ALOHA 5.4.7#
Documentado. La longitud de llama coincide (sección 3.3), pero las zonas de 10 / 5 / 2 kW/m² no:
| Corrida | ALOHA (m) | TekRisk sin tope (m) | TekRisk con tope (m) |
|---|---|---|---|
| Propano, 4 m/s, 2.10 kg/s | 10 / 12 / 19 | 11.4 / 15.7 / 24.5 | 7.1 / 10.5 / 16.1 |
| Propano, 1.5 m/s, 2.03 kg/s | 10 / 12 / 18 | 10.5 / 15.1 / 23.5 | 5.2 / 9.0 / 14.8 |
| Metano a 20 atm, 6.62 kg/s | 10 / 12 / 18 | 16.2 / 22.7 / 35.1 | 5.3 / 8.2 / 13.4 |
La potencia radiada que implican las zonas de ALOHA es casi la misma en las tres corridas (≈ 9.5 MW), aunque el calor liberado cambie más de tres veces, y queda por debajo de lo que dan las ecuaciones de su propia documentación. La zona de 10 kW/m² sale siempre en 10 m. No hemos encontrado la explicación. Los detalles y la opción de tope están en Tope de cuerpo negro del SEP.
6.2 Jet fire de fuente puntual frente a SCRI Fuego#
Diagnóstico. Fuga de gas LP por orificio. SCRI calcula 1.056 kg/s y TekRisk 0.581 kg/s (−45 %). Las distancias a las zonas salen entre −29 % y −53 %. El caudal de SCRI implica una masa molar de unos 164 g/mol, incompatible con el gas LP, así que no hemos podido conciliar los dos cálculos.
7. Modelos sin contraste externo todavía#
Estos modelos implementan ecuaciones publicadas y tienen pruebas internas, pero todavía no se han comparado con un ejemplo resuelto ni con otro software:
- VCE (TNT equivalente, sobrepresión e impulso).
- SLAB con chorro horizontal, chorro vertical y fuga instantánea (solo está contrastada la evaporación de charco).
- Riesgo individual (contornos y riesgo medio) y riesgo social (curvas F-N).
- Funciones probit y cálculo de fatalidad.
- Árboles de fallo y de eventos: sus pruebas son de consistencia interna.
- Incendio de almacén: solo está contrastado el factor de vista, con el Apéndice 6.1 del Yellow Book (±0.1 % en radiador plano y ±3 % en los 10 valores de la Tabla 6.A.1).
- Pool fire con el preset de fuente puntual y con el preset basado en ALOHA: no hay corridas del programa original.
- Mezclas de sustancias y fuente lineal (ductos).
Si tienes un caso resuelto con alguno de estos modelos (un ejemplo de libro o la salida de otro programa) y quieres que lo contrastemos, envíanoslo desde el botón de comentarios de la aplicación.