Ricardo Rodrigues. Químico, Director Ejecutivo de ITSEMAP do Brasil
Los grandes avances en el sector
de la energía en Brasil y en
particular en las áreas de petróleo
y gas, han precisado de una serie
de inversiones no sólo en los
procesos de prospección,
producción y exploración, sino
también en la infraestructura
relacionada con el transporte de
los productos extraídos en los
campos de explotación y en las
unidades de refino.
En este contexto, destacan las inversiones en
la recuperación de la red ferroviaria del país y
en la construcción de ductos para el transporte
de petróleo, derivados, gas y alcohol, infraestructura
que viene siendo ampliada en los
últimos años.
Solamente PETROBRAS TRANSPORTE (TRANSPETRO)
cuenta actualmente con una red de
7.000 km de oleoductos y 4.000 km de gasoductos,
además de 26 terminales fluviales y 20
terminales terrestres.
En el área de distribución de gas natural, Brasil
cuenta actualmente con 26 empresas distribuidoras
presentes en prácticamente todos los
estados del país. Destacan algunas empresas
multinacionales como Gas Natural y el Grupo
Eni, entre otras.
Además del área de petróleo y gas, son muy
relevantes las inversiones en biodiésel y etanol,
éste en particular, en la medida en que Brasil
se sitúa entre los mayores productores y exportadores
de alcohol.
Muchos son los proyectos, obras y proyectos
de ductos en ejecución, lo que ha generado
una gran demanda tanto en el perfeccionamiento
técnico en todas las etapas de desarrollo de estas instalaciones, como en los
aspectos relacionados con el análisis de los
riesgos ambientales.
De esta forma, se han desarrollado un buen
número de estudios y avances técnicos, no
sólo por los promotores de los proyectos, sino
también por los responsables de la cadena
de ingeniería de riesgos. El resultado es el
diseño de “herramientas” técnicas avanzadas
para la identificación, evaluación y control de
los riesgos asociados a ductos destinados al
transporte de productos peligrosos.
En Brasil, desde 1981
está reglamentado el
análisis de los
riesgos asociados a
proyectos que
operan con
sustancias
peligrosas.
En Brasil, desde 1981 está reglamentado el
análisis de los riesgos asociados a proyectos
que operan con sustancias peligrosas, tanto
desde el punto de vista de seguridad para las
personas como para el medio ambiente. En
ese año entró en vigor la Ley Federal nº 6938,
que establece la Política Nacional de Medio
Ambiente. Posteriormente, en 1986, con la
publicación de la Resolución en el 01/86 del
Consejo Nacional de Medio Ambiente (CONAMA),
los estudios de análisis de riesgos se
incorporaron al proceso de obtención de licencias
medioambientales.
Así, desde hace más de 20 años, todos los proyectos
nuevos que afectan al medio ambiente o
suponen una amenaza para las comunidades
vecinas, deben presentar un Análisis Cuantitativo
de Riesgo (ACR) a los órganos de competencia
medioambiental de forma que se verifique que
los niveles de riesgos transferidos son tolerables
cuando se comparan con criterios reconocidos
internacionalmente.
LOS ACR (Análisis Cuantitativos de Riesgos)
De modo general, los ACRs contemplan el siguiente alcance:
Figura 1. Ejemplo de cartografía de Trazado de Ducto
(ITSEMAP Brasil)
- Descripción del proyecto y de la región: esta
primera etapa tiene por finalidad presentar
las grandes líneas del proyecto/proceso en
análisis, así como las principales características
ambientales de la localización del mismo,
núcleos de población, áreas ambientalmente
sensibles y condiciones climáticas y
meteorológicas. En el caso de ductos, por
tratarse de proyectos lineales, es importante
que todo el trazado sea cartografiado y sean
identificados todos aquellos elementos vulnerables
que puedan ser afectados en caso
de accidente, ya sea por fugas de líquidos a
cuerpos de agua, incendios, explosiones o
emisiones de gases tóxicos a la atmósfera.
La figura 1 presenta un ejemplo de cartografía
de un ducto realizado para un ACR, elaborado
por ITSEMAP Brasil.
- Características y propiedades de las sustancias: deben ser caracterizadas todas las sustancias
peligrosas involucradas en el proceso
en evaluación. Desde un punto de vista general,
las principales informaciones a presentar son:
- Composición y propiedades físicas y químicas;
- Características de peligrosidad;
- Riesgos de incendio y medidas de protección y combate;
- Parámetros toxicológicos;
- Primeros auxilios;
- Acciones en caso de emergencia.
- Análisis Histórico de Accidentes (AHA): tiene
por principal finalidad respaldar las frecuencias
de accidentes definidas, los tipos de escenarios
y los daños probables, así como sus
causas. Para ello, se consultan bancos de
datos y referencias internacionales de accidentes
como:
- UKOPA (United Kingdom Onshore Pipeline Operator’s Association, UK);
- DOT/OPS (Department of Transportation, Office of Pipeline Safety, USA),
- CONCAWE (Conservation Of Clean Air, Water and the Environment, BE);
- PARLOC (Pipelines and Risers, Loss of Containment, UK);
- MHIDAS (Major Hazardous Incident Data Service, UKAEA);
- EGIG (European Gas Incident Data Group).
- Identificación de escenarios: esta etapa tiene
por finalidad identificar las diferentes hipótesis
accidentales típicas de la fase de operación
del proyecto en estudio. En el caso de los
ductos, normalmente se asocian a pérdidas
de contención por grandes roturas o aparición
de orificios en las tuberías. Para la tipificación
de las causas se suelen aplicar diferentes
metodologías como: HazOp, FME o, Checklist’s,
entre otras. Por otro lado, en estudios de
ductos es bastante común el uso del Análisis
Preliminar de Peligros (APP).
- Estimación de las frecuencias: se deben estimar
las frecuencias anuales de ocurrencia de
cada uno de los escenarios accidentales identificados
en la etapa anterior, tomando como
referencia los registros históricos analizados
en el AHA realizado previamente. La elaboración de Árboles de Eventos, como muestra la
figura 2, ilustra los diferentes escenarios (evoluciones)
accidentales que pueden presentarse
a partir de las hipótesis accidentales, y calcula
su frecuencia de suceso.
- Cálculo de consecuencias y análisis de vulnerabilidad: las diferentes consecuencias (efectos
físicos) asociadas a los escenarios de accidentes
estudiados se calculan utilizando modelos de
simulación adecuados que representen los fenómenos
estudiados, como incendios, explosiones
y emisiones de sustancias tóxicas. La valoración
de estos efectos se hace en términos de vulnerabilidad
de las áreas afectadas por medio de
ecuaciones del tipo PROBIT (Probabilistic Unit Method).
En general, los rangos de los efectos físicos
considerados, tanto para evaluación de los riesgos,
como para el apoyo en el desarrollo de futuros
planes de respuesta a emergencia, son:
- Radiación térmica: Probits correspondientes
a 1%, 50% y 99% de probabilidad de ocurrencia
y efectos correspondientes a 3,0 kW/m2.
- Incendio en Nube de Vapor (Flashfire): Límite
Inferior de Inflamabilidad (LII).
- Sobrepresión: Probits correspondientes a
1%, 50% y 99% de probabilidad de ocurrencia
y efectos correspondientes a 0,05 bar.
En el caso de ductos destinados al transporte
de productos líquidos es necesario calcular
los volúmenes fugados con anterioridad a la
realización de las simulaciones de los efectos
físicos. Dependiendo del trazado y extensión
del ducto en estudio, este cálculo que puede
ser muy complejo incluye además, los aspectos
operacionales (tiempos de parada de bombeo
de producto y de cierre de válvulas, intermedias
y finales).
Figura 2. Ejemplo de Árbol de Eventos en Gasoducto
Todos los proyectos
nuevos que afectan
al medio ambiente o
suponen una
amenaza para las
comunidades
vecinas, deben
presentar un
Análisis Cuantitativo
de Riesgo (ACR).
LeakMAP
Para cubrir tal necesidad, ITSEMAP desarrolló
una aplicación informática específica que
efectúa estos cálculos, denominada LeakMAP.
De modo general el Programa LeakMAP determina
el volumen total fugado en un ducto,
considerando la suma del volumen fugado en
el tiempo hasta la detección de la fuga y del
producido en el vaciado de la columna hidráulica. Así, en estos cálculos se consideran,
entre otros, los siguientes parámetros:
- Coeficiente de descarga de la fuga.
- Profundidad de enterramiento de las tuberías.
- Diámetro nominal y espesor de la pared de la tubería.
- Alturas manométricas en la salida y llegada del producto.
- Densidad y presión de vapor del producto transportado.
- Perfil hidráulico del ducto.
- Diámetro del orificio de fuga.
- Tiempo máximo estimado para contención de la fuga.
- Tiempo estimado para la detección de la fuga.
- Tiempo para paralización del bombeo.
- Tiempo necesario para el bloqueo de las válvulas para aislamiento del punto de la fuga.
Como resultado, el programa suministra la
tasa inicial de descarga, velocidad inicial de
descarga, tiempo de duración de la fuga y volumen
total fugado.
El Programa
LeakMAP determina
el volumen total
fugado en un ducto,
considerando la
suma del volumen
fugado en el tiempo
hasta la detección de
la fuga y del
producido en el
vaciado de la
columna hidráulica.
- Estimación y evaluación de los Riesgos: la
combinación de las frecuencias de ocurrencia
con los efectos físicos estudiados proporciona
una cuantificación de los riesgos, que deben
ser expresados como Riesgo Individual (RI) y
Riesgo Social (RS), éste representado en forma
de curva F-N (frecuencia acumulada x número
de víctimas fatales potenciales).
Para la realización de estos complejos cálculos,
ITSEMAP ha desarrollado la herramienta
QuantoX con un complemento específico para
el análisis de riesgos lineales, como puedan
ser los trazados de ductos.
Los niveles de riesgos estimados deben compararse
con los criterios de tolerancia establecidos
por los Órganos Medioambientales
que autorizan y fiscalizan los proyectos, cuyos
criterios de RI (riesgo individual de fatalidad
por año) están presentados en la Figura 3.
Otro aspecto importante es que para la instalación
de ductos adicionales en trazados existentes en
los que ya operen otras tuberías destinadas al
transporte de sustancias peligrosas, se debe estimar
el riesgo total de la franja de terreno afectado.
Si el nivel de riesgo acumulado es superior al
permitido, se definirá una franja de protección
adicional en la que estará prohibida la construcción
de edificación alguna, de forma que se garantice
la seguridad de las personas en las inmediaciones
del ducto, como muestra la figura 4.
- Medidas mitigadoras y de gestión de riesgos: son las que se deben definir y establecer en
caso de que los riesgos del ducto en estudio
superen el nivel de tolerancia según los criterios
establecidos en las normas legales de
referencia. Su objetivo es reducir los riesgos
y garantizar el nivel de seguridad necesario.
Por último, es conveniente recordar que antes de
la entrada en operación de un nuevo ducto, el
operador debe haber establecido un Programa de
Gestión de Riesgos (PGR) como forma de garantizar
la puesta en marcha del proyecto de forma
segura y con los riesgos plenamente controlados.
De forma general, el alcance de un PGR contempla:
- Información de seguridad.
- Política de análisis y revisión de riesgos.
- Gestión de modificaciones.
- Mantenimiento y garantía de la integridad de sistemas críticos.
- Normas y procedimientos operacionales.
- Política de capacitación de recursos humanos involucrados en la operación del ducto.
- Procedimientos de investigación de incidentes.
- Programa de auditorías.
- Plan de emergencia.
Figura 3. Criterios de tolerancia de Riesgo Individual para Ductos
(CETESB, 2003)
Figura 4. Criterios de Riesgo Individual para Franja no Edificable
(IBAMA, 2005)
Antes de la entrada
en operación de un
nuevo ducto, el
operador debe
haber establecido un
Programa de
Gestión de Riesgos
(PGR).
Conclusión
El transporte por tubería de productos peligrosos,
si bien disminuye notablemente el riesgo respecto
de otros modos de transporte presenta unos
riesgos residuales con potencial alto impacto en
las actividades humanas y en el medio ambiente.
Con el fin de controlar dicho riesgo, tanto las
autoridades competentes en la aprobación y
supervisión de la operación como las propias
compañías operadoras disponen de políticas y
criterios para la determinación de los niveles
de riesgo admisibles y actuaciones técnicas y
de gestión necesarias.
La complejidad de las metodologías de evaluación
de riesgo hacen necesario el uso de herramientas
específicas, muchas de las cuales ha
desarrollado ITSEMAP para satisfacer las necesidades
de sus clientes.
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