Evaluación de locales de almacenamiento y distribución de combustible en caso de ocurrir un sismo destructor en la ciudad de Lima

Abstract

Nuestro país en los últimos siglos ha sido sacudido por varios movimientos sísmicos, los cuales han ocasionado grandes pérdidas económicas y la desaparición de muchas vidas humanas; el Comité Nacional de Defensa Civil se ha propuesto realizar un estudio sobre la posibilidad de que ocurra un sismo de grado VIII M.M. en promedio, analizar los posibles efectos que produciría en Lima Metropolitana, para así tomar las medidas necesarias. Ahora bien, tenemos conocimiento que en NIIgata-Japón, debido a la ocurrencia de un sismo da grado VIII, los depósitos de petróleo se Incendiaron ocasionando gran cantidad da daños a la Industria y a la población; en Tokachi-Okl los tanques fallaron en la parte superior y en Alaska se derramó el Combustible. Teniendo como antecedente estos sucesos, en esta tesis se analizan los Locales de Almacenamiento y Distribución de Combustible en caso de ocurrir un sismo destructor en Lima Metropolitana. En primer lugar, se analizan los tanques de almacenamiento y se observa a qué esfuerzos están sometidos los cuerpos cilíndricos. De la combinación de esfuerzos a que están sometidos se llega a una fórmula para determinar el espesor del cuerpo t = 0.0001456 (H – 1) D. Se revisa el diseño de los tanques y se pudo observar que han seguido las normas A.P.I., las cuales no contemplan en su totalidad la fuerza sísmica supuesta, En el segundo Capítulo, se presenta un estudio aplicando las técnicas de espectros a fluidos en vibración. Esta teoría ha sido presentada por el Profesor Housner; en la cual se explica que la falla de los tanques se debe al "sloshing", ósea que el líquido al vibrar, produce un momento mayor que los que pueden resistir los tanques. En el tercer capítulo se especifican las zonas que se estudian, tratando de obtener una información general que se debe tener para realizar este tipo de estudio, como son los planos de ubicación, topográficos, geológicos, de actividad sísmica, etc. Debido a que algunos locales en estudio se encuentran cerca del mar, pueden ser afectados por tsunamis, Se explica la acción de éstos y la protección que debe realizarse. Los locales que se estudian en este tema son los siguientes: Refinería y Planta de Ventas "La Pampilla", Refinería y Planta de Ventas "Conchán", Planta Callao y Aeropuerto Callao. "La Pampílla” fue construida por una Compañía Japonesa, inicialmente con una capacidad de 20,000 barriles diarios; esta refinería cuenta con oficinas, talleres, zona de crudo y refinería propiamente dicha. En cuanto a las oficinas, éstas han sido bien diseñadas, pero existen algunas que se encuentran como provisionales que no prestan seguridad. En las unidades de refinería en sí se ha pensado en la cuestión sísmica, cuenta con una buena cimentación, las tuberías en esta zona cuentan con resortes que amortiguan la vibración. La zona de tanques se ha construido teniendo en cuenta las normas A.P.1., tiene pozos de aguas propios, ya que ésta es indispensable para el proceso de refinación, así como para casos de incendio. Esta refinería cuenta con un sistema contra incendio, planes de emergencia y con un Departamento de Seguridad. "La Pampílla11 en estos momentos se está ampliando para tener una capacidad de 100,000 barriles diarios, el diseño de esta ampliación es francés y también ha seguido las normas sísmicas. Las zonas de los nuevos tanques se encuentra en terreno de cultivo. La Refinería "Conchán" fue construida por una compañía norteamericana, cuenta con zona de oficinas, refinería en sí zona de tanques y zona de despacho. Las oficinas son de 1 piso, lo mismo que los laboratorios; el muro perimetral constituido por bloques de concreto, cada 4 ó 5 mts. tiene una "mocheta". La zona de refinería en sí, durante el sismo de 1,974 ha sufrido daños, especialmente en las columnas y vigas que sirven de base a las unidades; no cuentan con amortiguadores como en "La Pampilla1'. La zona de tanques ha sido diseñada con las normas A.P. I.; debido al sismo del 74, uno de los tanques falló en la parte Inferior y otro derramó combustible. Al costado de la Refinería se encuentra la Planta de Ventas que cuenta con oficinas y 6 tanques de almacenamiento que no tienen muros de contención adecuados. También cerca a esta Refinería se encuentra la "Planta 28” de Productos Químicos, en la cual existen tanques que almacenan productos tóxicos. La Planta Callao, está constituida por oficinas, talle res, almacenes, tanques de almacenamiento, puentes de despacho, Plantas de Asfalto y Productos Químicos; los productos que se almacenan provienen del exterior. La napa freática en esta zona está a 1.50mt. de la superficie. La Planta Aeropuerto Callao, está constituida por oficinas y tanques de almacenamiento de combustible, su finalidad es abastecer de combustible a los aviones, tiene tanques horizontales y verticales, los soportes de las tuberías se muestran débiles, los muros de contención son deficientes, el cerco perimetral no tiene columnas de refuerzo. En el cuarto capítulo se hace un análisis de la Información obtenida y se tiene lo siguiente: -La Refinería “La Pampilla” se encuentra en una buena zona, la posibilidad de que la zona alta de la misma, donde se ubican las principales instalaciones, sea afectada por un tsunami es remota ya que se encuentra protegida por un cerro de regular altura. Las oficinas antiguas es poco probable que fallen, las provisionales sí pueden fallar. El sistema de abastecimiento de electricidad puede Interrumpirse. Las unidades en sí de la refinería han sido bien diseñadas; algunos de los pórticos que sirven de apoyo a las tuberías aéreas pueden hacer fallar a éstas por la posición en que se encuentran. Los tanques pueden fallar por el “sloshíng”. En cuanto al abastecimiento de agua, donde puede presentarse algún problema en la tubería que cruza el río Chillón. En la ampliación la zona más desfavorable es la parte sur, donde se encuentran los tanques de almacenamiento. -En la Refinería "Conchán" las oficinas pueden sufrir pequeños daños, pero en una de ellas (Prod. Quim.) existe una "columna corta” en una de sus esquinas, donde puede fallar. La casa de fuerza le falta confinamiento en la parte superior; el muro perimetral está deficientemente arriostrado; cuenta con dos generadores de electricidad auxiliares. Las bases de las unidades en sí no soportarían el sismo de la hipótesis lo mismo que la caseta donde se encuentran las bombas contra Incendio. Los tanques más probables de fallar son los que se encuentran en la zona de contacto. En la Planta de Ventas, el problema se encuentra en los tanque de almacenamiento que se encuentran sobre un material de relleno y no tienen muros de contención adecuados. En la "Planta 28", los muros de contención son deficientes así como los perimetrales. En la Planta Callao, el problema principal es el suelo, los tanques pueden fallar por asentamiento y por el “sloshíng”. Las oficinas se encuentran bien diseñadas, los cercos no resistirán el sismo. La Planta Lubricantes se estima no sufrirá grandes daños. En la Planta Aeropuerto Callao, los tanques horizontales difícilmente fallarán, los verticales pueden fallar debido al “sloshing”; las oficinas lucen seguras, no presentan columnas cortas; los muros perimetrales se caerán, los muros de contención no cumplen con las normas existentes. En el capítulo V, se realiza un estudio breve sobre los Grifos (Estaciones de Servicio), se observa que están distribuidos en cada distrito adecuadamente, en cuanto a la capacidad de almacenaje, varía de 2,000 a 30,000 galones de combustible. Del muestreo realizado se observa que algunos grifos presentan el problema de "columna corta", en algunos locales sus muros no tienen columnas de amarre, en cuanto al mantenimiento, éste es bueno, todos los grifos cuentan con extinguidores, los cuales pueden ser usados en casos de emergencia.