Cálculo Probabilístico De Distancias Umbrales De Afectación a Personas y Estructuras Producidas Por Escenarios De Riesgo En Transporte De Materiales Combustibles Por Ductos. Escenarios De Explosión e Incendio De Piscina

El uso de ductos es uno de los métodos más utilizados para transportar material combustible a lo largo de grandes distancias, sin embargo, a pesar de ser una de las formas más seguras de transporte no está exento de generar accidentes que implican riesgo a la población circundante y a la operación misma del ducto en caso de pérdida de contención. Casos como los de Cubatao, Brasil en 1984 (~500 fatalidades); Las Tejeiras, Venezuela en 1993 (36 fatalidades) y Dosquebradas, Colombia en 2011 (38 fatalidades); son algunos casos de fallas en ductos de Latinoamérica que lo demuestran. Por tal motivo, es necesario tomar medidas no solo para prevenir los accidentes y disminuir así su frecuencia de ocurrencia, sino también para predecir los efectos que puedan llegar a tener y tomar decisiones para mitigarlos, en caso de que un accidente suceda. La herramienta principal para lograr esto es el análisis de riesgo cuantitativo (ACR).

Los métodos que involucran la estimación de las consecuencias dentro del ACR requieren de modelos que permitan calcular los efectos físicos de un escenario (sobrepresión, radiación, entre otros) y por lo tanto dependen de las condiciones operacionales y ambientales en las que se presente el mismo. Es importante tener en cuenta que los eventos que puede desencadenar un incidente en el ducto no se pueden modelar con exactitud, ya que existe incertidumbre en varios de los parámetros relacionados con las condiciones del escenario y, por ende, no permiten conocer valores exactos de los efectos físicos del mismo. A pesar de esto, en el cálculo de efectos que generalmente se lleva a cabo dentro de un ARC, normalmente se asumen valores fijos de varios parámetros, tratando de realizar “mejores estimados” de los índices de riesgo, lo cual es deliberadamente conservador en la mayoría de casos e ignora los variados resultados que puede tener un evento.

El objetivo de este trabajo es desarrollar una herramienta computacional para el cálculo de distancias umbrales de afectación a personas y a estructuras, luego de un escenario de riesgo generado por una fuga de material combustible en una línea urbana de gasolina. Este cálculo es acoplado a una simulación de Monte Carlo como una primera aproximación para realizar el tratamiento de la incertidumbre, en el modelamiento de los escenarios de incendio de piscina y explosión de nube de vapor. El modelamiento de los efectos físicos fue llevado a cabo mediante dos modelos diferentes para cada escenario que se diferencian en general en su complejidad: modelo de equivalencia en TNT y el modelo multienergía  (para el escenario de explosión) y el modelo de poder emisivo superficial constante junto con el modelo de llama de dos zonas  (para el caso de incendio de piscina). Los resultados obtenidos se muestran teniendo en cuenta como parámetros probabilísticos, el tamaño de la fuga, la eficiencia de la explosión y la altura de la piscina, cuyas distribuciones de probabilidad se encontraron haciendo uso de datos históricos para el caso de accidentes europeos y recomendaciones externas.

Los resultados muestran que, para el caso de explosión, siempre es mejor usar el modelo multienergía porque considera el mecanismo de la explosión y su gasto computacional no es más grande en comparación con el modelo del equivalente en TNT. Por el lado de incendio, se encontró que los modelos difieren en distancias cercanas a la llama, siendo el modelo de dos zonas una mejor aproximación en estas condiciones. Las distribuciones de los resultados muestran un sesgo debido a la influencia de los parámetros probabilísticos, siendo los parámetros más influyentes el tipo de fuga y la eficiencia de explosión (para modelo de equivalencia); este sesgo es positivo y se debe a que hay una probabilidad alta de tener tamaños de fuga menores al 0.9% del diámetro de la línea, provocando distancias umbrales relativamente pequeñas. Finalmente, aunque es una primera aproximación al tratamiento de la incertidumbre, lo realizado permite ver que un escenario puede tener resultados variados tanto en magnitud como en probabilidad y es importante continuar la investigación en esta área para el caso latinoamericano. Es necesario preguntarse para futuros trabajos, cómo mejorar los métodos de tratamiento de incertidumbre, cómo interpretar los resultados obtenidos y cómo usarlos para la toma de decisiones en un análisis de riesgo.