PROGRAMAS PARA LA SIMULACION DE ACCIDENTESINTRODUCCINEn la
actualidad la emisin de contaminantes a la atmsfera y el importante
manejo de sustancias peligrosas debido a la actividad industrial
son aspectos relevantes de nuestra sociedad. El incremento de la
generacin de contaminantes atmosfricos en las actividades
industriales han obligado a crear normas de emisin de la cantidad
mxima de contaminantes, de tal manera que la afectacin a la
poblacin, y al ambiente, sean mnimas. De igual manera el manejo,
transporte o almacenamiento de sustancias peligrosas es importante
debido a los efectos que provocan en caso de un accidente, como es
en el caso de la liberacin de un gas o vapor txico proveniente de
una fuga o derrame de un lquido que se evapora, y la posible
exposicin de gente a concentraciones de un gas o vapor que puedan
afectar severamente la salud o incluso provocar la muerte. Este
tipo de escenarios han recibido especial atencin debido a un nmero
significativo de accidentes que se han registrado a nivel mundial.
Es muy comn que en las industrias se manejen sustancias que en
determinado momento puedan provocar una explosin o un incendio. En
este sentido resultan de especial inters los gases o lquidos que
puedan dar lugar a la formacin de un incendio o una nube explosiva.
En este caso es importante el poder estimar los radios de afectacin
y la magnitud de los daos potenciales por la ocurrencia de un
evento explosivo o un incendio, considerando el personal expuesto y
las caractersticas de instalaciones y procesos existentes. Un solo
modelo no permite evaluar, todos los escenarios (fugas, derrames,
incendios, explosiones, etc) por lo que manejo de estos simuladores
requiere de personal capacitado o especializado para interpretar
los resultados que proporciona el software, as como el manejo de
criterios y variables a utilizar. Estos modelos de simulacin estn
enfocados a personas capacitadas que se involucren en la atencin de
emergencias, emergencias ambientales y estudios de riesgo.
Qu es ALOHA?ALOHA (Aerial Locations of Hazardous Atmospheres) es
un programa desarrollado por la NOAA (National Oceanic &
Atmospheric Administration) y la EPA (U.S, Enviromental Protection
Agency), diseado para el manejo de respuesta de accidentes qumicos,
as como la planificacin y entrenamiento.El programa es apto para
evaluar el impacto que tienen derrames de materiales txicos
procedentes tanto de tanques de almacenamiento y ductos as como
fugas de gases txicos a la atmsfera, permitiendo definir zonas de
afectacin y de exclusin para diferentes escenarios.Cmo funciona
ALOHA?La prediccin de descargas de materiales txicos en ALOHA se
basa en informacin contendida en bases de datos y en datos
suministrados por el usuario. Dicha informacin incluye las
dimensiones de tanques de almacenamiento, ductos, diques y
cantidades de materiales almacenados y sus caractersticas qumicas y
fsicas, as como condiciones meteorolgicas prevalecientes. ALOHA
estima las emisiones a la atmsfera, las cuales abarcan un periodo
mximo de una hora, pueden incluir cantidades variables en el
tiempo, que son promediadas y alimentadas a uno de dos mdulos:
Modelo Gaussiano que permite predecir el campo de concentraciones
en la atmsfera generado por materiales con densidades similares a
las del aire Versin simplificada de DEGADIS, permite modelar el
comportamiento de gases densos es decir de densidad mayor a la del
aire. Los algoritmos toman en cuenta el posible atrapamiento de
vapores entre el suelo e inversiones trmicas elevadas presentes a
baja altura.
Qu es SCRI-MODELOS?
El programa SCRI (Simulacin de Contaminacin y Riesgos en
Industrias), fue desarrollado por Dinmica Heurstica, este grupo
elabora software de modelos de simulacin de contaminacin y riesgos
en industrias. El SCRI-MODELOS es un conjunto de herramientas, para
simular en computadora; emisiones de contaminantes, fugas y
derrames de productos txicos y/o inflamables y daos por nubes
explosivas, para estimar escenarios de afectacin por emisiones
continuas o instantneas, bajo diversas condiciones meteorolgicas,
para estudios de riesgo e impacto ambiental, diseo de plantas e
instalaciones industriales, apoyar en la capacitacin y
entrenamiento de personal, y en el manejo de situaciones de
emergencia.
Cmo funciona SCRI-MODELOS?
Utiliza las tcnicas y algoritmos del documento de la EPA
Appendix W to Part 51 Guideline on Air Quality Models el cual da
una base comn para estimar las concentraciones de calidad del aire
utilizadas en la evaluacin de estrategias de control y desarrollar
lmites de emisin.
Especficamente los modelos de emisiones y de fugas continuas de
productos txicos, utilizan los algoritmos del modelo Industrial
Source Complex (ISC3) entre otros.
Existen algunas consideraciones para diferentes escenarios de
simulacin, como son las siguientes:
Para los modelos Gaussianos.Para el modelo de Nubes
Explosivas
Consideracin de fuentes mltiples, tanto puntuales como de reas
Posibilidad de simular detonaciones de explosivos lquidos o
slidos
Consideracin para reas rurales o urbanas Separacin de los
clculos de formacin de la nube explosiva y de la equivalencia de la
nube explosiva a TNT (Trinitrotolueno)
Terrenos planos o con elevaciones Conversin de unidades inglesas
y mtricas
Consideraciones para alturas de mezclado
Tiempos promedios de 1 hora hasta 1 ao
Cmo est integrado SCRI-MODELOS?
Este programa est integrado por cuatro modelos: Modelo de
dispersin de una emisin puntual continua de gas Modelo de dispersin
de un gas o vapor proveniente de una fuga o derrame de un lquido
que se evapora Modelo de dispersin de un gas liberado en forma
masiva e Instantnea Modelo de evaluacin de daos provocados por
nubes explosivas.
Los tres modelos de dispersin son del tipo Gaussiano y permiten
obtener estimaciones de concentraciones en el aire, considerando
condiciones particulares de emisin y estabilidad atmosfrica. El
modelo para daos por explosiones estima un equivalente en masa de
TNT de la sustancia considerada y simula la generacin de ondas
expansivas debidas a la explosin de una nube formada con la
sustancia en cuestin.
Qu es CAMEO?El programa CAMEO (Computer-Aided Management of
Emergency Operations) fue desarrollado para responder a emergencias
qumicas por el equipo de CAMEO, este equipo incluye personal de la
EPA y de la oficina de la Administracin Nacional Ocenica y
Atmosfrica de Respuesta (NOAA). CAMEO incluye: bases de datos,
modelo de dispersin de gas txico llamado ALOHA y un programa para
trazar un mapa llamado MARPLOT (Mapping Applications for Response,
Planning, and Operacional Tasks).
Cundo puedo utilizar CAMEO?Para almacenar y evaluar informacin
necesaria para respuesta de la emergencia a incidentes de
materiales peligrosos. Para desarrollar planes de emergencia de
materiales peligrosos.
Cmo est integrado CAMEO?1. Cuenta con una biblioteca qumica con
ms de 6,000 registros.Cada registro describe una sustancia o la
mezcla de sustancias, incluyendo su nombre qumico, nombre comercial
y otros sinnimos, nmeros de identificacin, entre otros. Para los
que atienden la emergencia.2. Marplot (Mapping Applications for
Response, Planning, and Operational Tasks) es un programa para
trazar mapas; para ver e imprimir mapas de inters que muestran
caminos, instalaciones, escuelas, ruta de respuesta, y otra
informacin til para la respuesta y planificacin. Sobre los mapas,
se pueden marcar las de zonas de riesgo simuladas.
3. ALOHA (Areal Locations of Hazardous Atmospheres) es un modelo
que ayuda a estimar la dispersin de un gas. Las predicciones de
ALOHA estn basadas en las caractersticas de la sustancia qumica
liberada, condiciones atmosfricas, y las circunstancias de la
liberacin.
Qu es DEGADIS?El programa DEGADIS (Dense Gas Dispersion) se basa
en un modelo de clculo de dispersin de gases ms pesados que el
aire. DEGADIS es uno de los modelos ms completos de dispersin de
gases pesados creado por Havens y Spicer para la U.S. Coast Guard
and The Gas Research Institute con el apoyo de EPA.
Cmo funciona DEGADIS?DEGADIS permite el clculo de zonas de
concentracin de gases txicos e inflamables liberados a gran altura
o sobre el nivel del suelo, con una cantidad de movimiento
insignificante o como emisiones jets, dentro de una delimitacin
atmosfrica, situada sobre un terreno llano y sin obstculos.
Habiendo sido validado en diversos experimentos en tnel de vientos
y en campo abierto con gases como gas LP, propano, amoniaco. La
dispersin atmosfrica de emisiones contaminantes se puede clasificar
en los siguientes regmenes de flujo de fluido: Jet (emisiones en
chorro) Buoyancy-dominated (nube flotante) Stably-stratified
(estratificado estable) Passive dispersin (dispersin pasiva)Estos
cuatro regmenes pueden estar presentes en diferentes grados,
dependiendo de la velocidad y dimensiones de la emisin, densidad
del gas y caractersticas del flujo atmosfrico. DEGADIS considera a
los gases fugndose de una fuente primaria, por ejemplo un charco
que emite vapores. Si el flujo de escape del gas es menor que la
cantidad de aire que entra en ste, el gas es transportado por el
flujo atmosfrico viento abajo.
Qu es ARCHIE?El programa ARCHIE (Automated Resource for Chemical
Hazard Incident Evaluation) ayuda a evaluar las consecuencias de
descargas de sustancias peligrosas, y as desarrollar un plan de
emergencia. La informacin que proporciona el programa como datos de
salida, consiste en una serie de tablas conteniendo concentraciones
y puntos receptores, zonas de evacuacin y tiempos de arribo y
salidas de la nube txica.
Cmo funciona ARCHIE?Este programa permite simular las siguientes
condiciones de los escenarios: Nueve mtodos para estimar la
descarga y duracin de una fuga de un gas o derrame de un lquido en
un tanque o tubera Siete mtodos para estimar el tamao de cualquier
charco que se pueda formar Dos mtodos para estimar la concentracin
de un charco de lquido que podra evaporarse o hervir, y la duracin
de este fenmeno hasta que el charco es agotado Un mtodo para
estimar el rea de la zona de riesgo que podra requerir evacuacin,
debido a la liberacin de un gas txico dentro de la atmsfera Un
mtodo para evaluar los peligros de radiacin, resultado de la
ignicin de un inflamable o charco de un lquido combustible Un mtodo
para evaluar las consecuencias de la explosin de una nube de vapor
no confinada, si el gas inflamable o el vapor en el aire explota
por ignicin Un mtodo para evaluar las consecuencias de una explosin
de un tanque sobrepresurizado por reaccin interna Un mtodo para
evaluar las consecuencias de una explosin que se presenta de la
ignicin de un material explosivo en estado slido o lquido
Qu es T-SCREEN?T-SCREEN (A Model for Screening Toxic Air
Pollutant Concentrations) es un programa desarrollado por Pacific
Environmental Services, Inc para la EPA, que incorpora tcnicas de
anlisis para evaluar el impacto en la atmsfera de compuestos txicos
con un enfoque de primera aproximacin, tambin llamada evaluacin
preeliminar, que en ingls se denomina screening techniques. Este
tipo de enfoque utiliza mtodos que tienen las siguientes
caractersticas: Son rpidos y econmicos Demandan relativamente poca
informacin Proporcionan estimaciones simplificadas para situaciones
generalmente complejas Tienden a sobreestimar el impacto
generado
Cmo funciona T-SCREEN?TSCREEN se centra alrededor de escenarios
que pueden considerarse tpicos, cmo diversos compuestos qumicos
txicos pueden ser incorporados a la atmsfera, tanto en caso de
accidentes como en otras situaciones que no implican una situacin
de emergencia. El programa permite seleccionar un escenario,
determinar la emisin a la atmsfera del compuesto txico y aplicar un
modelo de dispersin apropiado para la situacin que se analiza.
TSCREEN est integrado por tres modelos desarrollados por la EPA,
SCREEN, RVD y PUFF.
