INTRODUCCIÓN
En las empresas generadoras de energía eléctrica, por la naturaleza de sus procesos productivos, enfrentan o están expuestas una serie de riesgos que podrían afectar a sus trabajadores, instalaciones y hasta comunidades, es por ello que activamente trabajan en el desarrollo de actividades o acciones enfocadas a la gestión de los riesgos, que le permitan preservar la integridad de todo el personal propio y contratado, así como también de sus instalaciones y equipos, comunidad, y medio ambiente. La mayoría de sus esfuerzos se enfocan en del diseño de instalaciones inherentemente seguras y operadas día tras día formulando e implantando medidas en materia de seguridad y control, utilizando equipo bien diseñado, efectuando mantenimiento preventivo, actualizando sus procesos operativos y manteniendo capacitado a su personal, entre otros.
Es por ello que el objetivo de este trabajo es dar a conocer los fundamentos que plantea la filosofía de diseño inherentemente más seguro, a través de basamentos teóricos a nivel general y de manera práctica, formulando criterios y medidas de seguridad y control para el diseño seguro de una Central Termoeléctrica, donde los datos relativos a la planta en cuanto a características generales y operativas son basados en un caso practico-académico.
FUNDAMENTOS DE UN DISEÑO SEGURO
Durante la etapas de diseño de instalaciones industriales, no siempre son considerados todos los posibles eventos y escenarios que podrían conducir a la ocurrencia de accidentes, por tanto la aplicación de un conjunto de medidas o acciones de seguridad, no siempre garantizan la integridad y seguridad de las instalaciones. Por ello el desarrollo y aplicación de métodos y criterios de seguridad basados en el diseño inherentemente seguro es de gran ventaja a todos los tipos de riesgo presentes en las diferentes etapas del proceso de diseño para instalación de una planta. El objetivo principal de un diseño inherentemente seguro, es la reducción del impacto en cuanto a frecuencia y el potencial de accidentes en plantas como por ejemplo: incendios, explosiones, escape de tóxicos, entre otros.
La aplicación del diseño inherentemente seguro es una consideración en la selección de la tecnología involucrada o requerida para la puesta en marcha y funcionamiento de una planta tomando en cuenta todos los riesgos inherentes.
Entre los aspectos más importantes, pero que no siempre son considerados durante el diseño una instalación son: Eventos sin experiencia previa, Eventos catastróficos de baja probabilidad de ocurrencia (sabotaje, terremotos, maremotos, caída de aviones, guerra, etc.), Incidencias no consideradas en el diseño (error humano y falla de los sistemas de protección).
La aplicación exitosa de todo norma de ingeniería presupone que todas sus provisiones y requerimientos serán cumplidos completamente y que el sistema es seguro mientras los sistemas de protección operen cuando sea requerido. No obstante, la realidad ha mostrado que tanto la gente como los sistemas de protección son susceptibles a fallas y pueden por tanto permitir o incluso originar la ocurrencia de accidentes.
Por lo antes expuesto la filosofía de diseño seguro que se propone para la instalación de una Planta Termoeléctrica, establece el uso conjunto de criterios, métodos de seguridad intrínseca y medidas de Seguridad Inherentes para el diseño.
Principios Fundamentales para un Diseño Seguro
El riesgo está definido por la frecuencia de ocurrencia de un evento no deseable y sus consecuencias en términos de pérdidas. Por lo tanto los esfuerzos dedicados a la reducción de riesgos, estarán dirigidos a la disminución de la frecuencia, de su impacto, o de una combinación de estos.
El objetivo principal del diseño debe ser seleccionar y aplicar medidas apropiadas de ingeniería y otros recursos, para lograr la reducción del riesgo hasta un nivel mínimo al menor costo posible. Para ello se diseñará en función a:
- Todo peligro debe ser eliminado o reducido en su fuente, a través de la aplicación de medidas de diseño y usando los materiales y las condiciones de proceso menos peligrosas.
- Si a pesar de haber realizado todos los esfuerzos posibles no se logra eliminar o reducir el peligro en su fuente hasta un nivel de riesgo mínimo, será necesario utilizar sistemas de protección. Estos sistemas deben ser diseñados y construidos según lo establecido y cumpliendo con todas las normativas legales vigentes tanto nacionales como internacionales, relativas a las empresas productoras de energía eléctrica, poniendo en práctica como medidas preventivas, mitigación y control de seguridad:
Sistemas Pasivos: minimizar los riesgos diseñando las funciones del proceso o el equipo a fin de reducir la frecuencia o las consecuencias de un incidente sin requerir el funcionamiento de un dispositivo de seguridad
Sistemas Activos: incluyen sistemas de control de procesos, sistemas instrumentados de seguridad (SIS), y sistemas automáticos de reducción de incidentes tales como: los sistemas de rociadores para extinguir un incendio. Estos sistemas han sido diseñados para detectar una situación de peligro y tomar una las medidas oportunas, a fin de prevenir un incidente, o minimizar las consecuencias de un incidente.
Desarrollo e implementación de procedimiento: Incluyen los procedimientos normalizados de trabajo, normas de seguridad y procedimientos, capacitación del personal, los procedimientos de respuesta ante emergencias, entre otros. Estos procedimiento de seguridad siempre forman parte de un programa integral de gestión de riesgos, y su objetivo principal es prevenir accidentes o reducir sus efectos.
CRITERIOS Y MÉTODOS PARA UN DISEÑO SEGURO
Seguridad Intrínseca en el diseño y construcción de la Planta
En este punto del ciclo de vida del proceso, el diseñador o proyectista debe tener en cuenta el diseño inherentemente seguro, con el fin de que estas tengan cierto grado de flexibilidad capas de tolerar posibles desviaciones, pero sin causar efectos considerados serios a la integridad de los trabajadores, instalaciones o productos; para ello es importante hacer uso de criterios como:
- Diseño de procesos más seguros, evaluando y seleccionando los materiales menos peligros.
- Selección de un emplazamiento con características de espacio, condiciones ambientales, topográficas, vialidad, entre otros, que garanticen tanto la disponibilidad de los recursos necesarios para la instalación de la planta como un entorno seguro.
- La selección de los materiales de construcción, debe realizarse considerando la ocurrencia de eventos no deseados y la magnitud de daño, es decir que las especificaciones técnicas deberán garantizar la resistencia a altas temperaturas y presión (caso de incendio y/o explosión).
- Formulación e implantación de planes de manejo de materiales peligrosos, que permitan reducir el nivel de sus inventarios, tanto en los almacenes como durante los procesos.
- Tener un control de los niveles de todas las variables operacionales (temperatura, y presión) dentro de los rangos que permitan disminuir la eventual ocurrencia de un suceso no deseado; así como también establecer e implantar medidas preventivas y de control, a fin de reducir al máximo la posible fuga y/o derrame de materiales tóxicos.
- Aplicar principios o criterios ergonómicos para la concepción del diseño de planta, con el fin de brindar mayor confort a los trabajadores durante la ejecución de todas las actividades, facilitando a su vez la operación y mantenimiento de los equipos.
- Desarrollar programas y/o procedimientos a nivel operativo y de mantenimiento, dirigidos a mantener la integridad de las instalaciones.
Seguridad Intrínseca en la operatividad de Planta
Para la operatividad segura de la planta se deben considerar en el desarrollo de las operaciones, los procedimientos de trabajo y los sistemas de mantenimiento. Estos deben ser claros, lógicos y coherentes con el comportamiento humano real.
El diseño inherentemente seguro en la etapa operativa de la planta, no puede ser concebida como una varita mágica que hará que todos los riesgos potenciales asociados con la producción de energía eléctrica a través una planta termoeléctrica se puede desaparecer en su totalidad, pues en algunos casos no es posible eliminar o reducir el riesgo debido a la característica de un material o tecnología que lo hace peligrosos, pero que es indispensable su uso o implantación. En estos casos debe seleccionar y aplicar medidas apropiadas de ingeniería y otros recursos, como el diseño e instalación de sistemas de protección tanto pasiva como activa, que tengan como función la prevención, mitigación y control de eventos no deseados durante la operatividad de los equipos.
Análisis Cuantitativo de Riesgos
Se aplica un proceso de Análisis Cuantitativo de Riesgos (ACR), el cual integra los conceptos de fiabilidad y frecuencia de fallo de componentes con los efectos de los accidentes para calcular los valores representativos del riesgo de la actividad, ya sea en forma de riesgo individual o de riesgo social. El ACR no sólo destaca como herramienta imprescindible en la gestión interna del nivel de seguridad de una instalación sino que también es un importante elemento de decisión en la etapa planificación.
Esta metodología considera cualquier peligro o escenario de accidente que puede ser identificado para el análisis, incluyendo error humano, fallas de los sistemas de protección y posibles eventos no deseados que le ocurran a terceros pero que afecten o que represente un peligro. Otra de las ventajas es que provee una visión óptima de los riesgos asociados con una actividad particular y no una generalización cualitativa o subjetiva, lo cual facilita una mejor comprensión del sistema en estudio y sus debilidades potenciales, y puede conducir a la identificación de posibles modificaciones que reduzcan significativamente el riesgo total.
Para la aplicacion de las metodologias de analisis cuantitativos de riesgos, se hace uso de software especializados como por ejemplo: SCRI-HAPZO, DPL-Fault tree, Software de fiabilidad y seguridad de ADL RAM Commander, entre otros; y también aplicando basamentos teóricos-prácticos desarrollados por algunas autores y normas técnicas, que sirven como guia para el analisis de los riesgos en las etapas de diseños, construcción y operatividad de la planta, (ejemplo: NTP 417 "Análisis Cuantitativo de riesgos: Fiabilidad de componentes e implicaciones en el mantenimiento preventivo", NTP 328 " Análisis de riesgo mediante el árbol de sucesos", NTP 238 " Los análisis de peligro y de operabilidad en instalaciones de proceso", NTP 333 "Análisis probabilistico de riesgo: Metodologia del Árbol de fallos y errores", entre otros.
Algunas de las principales ventajas del Análisis Cuantitativo de Riesgos son las siguientes:
- Permite considerar todos los escenarios de accidentes incluyendo aquellos con muy baja probabilidad de ocurrencia o sobre los cuales no se tiene experiencia.
- Identificación de riegos mediante la aplicación de técnicas avanzadas (HAZOP, APH, ATE, entre otras); las que se adaptan a las necesidades y requerimiento o caso en análisis.
- Cálculo de la probabilidad de eventos, mediante la utilización de base de datos propios.
- Identifica las posibles secuencias de accidentes, cuantificando su frecuencia y severidad, con el objeto de clasificarlas de acuerdo con su importancia relativa.
- Ofrece oportunidades para analizar en base a criterios Costo–Beneficio, las propuestas de inversión en reducción de riesgos, facilitando la toma de decisiones más objetivas.
- Considera el entorno de la instalación, favoreciendo la armonía en las interacciones.
Diseño por Criterios y Medidas de Control y Seguridad Inherentes
Con la finalidad de englobar la aplicación de Seguridad Intrínseca y Análisis Cuantitativo de Riesgos para lograr la instalación segura de una planta, se establecen para Criterios y Medidas de Seguridad Inherentes para el diseño.
El diseño inherentemente seguro debe abarcar todas las etapas de un proyecto (ciclo de vida del proceso o producto), es decir desde la concepción o diseño, pasando por la construcción, hasta la puesta en marcha u operatividad; y para que dicho diseño sea eficiente y cumpla con los requisitos de seguridad, se requiere del establecimiento, aplicación y por supuesto divulgación a todos los niveles de la organización de Criterios y Medidas que sirvan de guía para considerar los aspectos de seguridad inherentes al proyecto.
En general para todo proyecto de Instalación de una Central Termoeléctrica se deben considerar los siguientes Criterios y Medidas de seguridad y Control( Tomando como referencia los aspectos relativos a las consideraciones de diseño seguro que plantea Storch de Gracia, en el Manual de Seguridad Industrial en plantas químicas y petroleras, así como también Normas PDVSA) :
- Criterios para selección y diseño del emplazamiento.
- Criterios para la estimación de consecuencias.
- Criterios de diseño para edificaciones en áreas de proceso.
- Criterios para distribución segura de la planta.
- Criterios generales de los sistemas de dispositivo de seguridad (SIS)
- Criterios generales para el análisis de riesgo y control de procesos.
- Criterios generales para la elaboración de planes de control de emergencias.
- Criterios para la inspección, prueba y mantenimiento de sistemas de agua contra incendio.
- Criterios para el proceso de protección contra incendios y explosiones.
- Medidas de protección pasiva contra incendios.
- Medidas de protección activas contra incendios.
- Criterios para la planificación en caso de emergencias por incendios y explosiones.
- Criterios de protección de sistemas eléctricos.
- Criterios generales de protección para componentes de la Central Termoeléctrica.
- Medidas de prevención y mitigación de impacto ambiental.
CASO PRÁCTICO: CENTRAL TERMOELECTRICA
Descripción de la Planta
Central termoeléctrica, generadora de energía eléctrica a partir de la combustión de carbón, fuel-oil o gas. Consiste en una caldera, una turbina, un condensador y un equipo de bombeo. El funcionamiento se da utilizando el ciclo termodinámico de Rankine, y el elemento que circula en circuito cerrado es agua.
El elemento combustible se almacena en depósitos adyacentes, desde donde se suministra éste a la caldera de la central, y en la cual se obtiene vapor de agua sobrecalentado, que se genera a partir del agua liquida que circula por una extensa red de tubos que tapizan las paredes de la caldera. El vapor de agua generado por transferencia térmica, de la combustión en la caldera, se expande a altas presiones en la turbina, y esta expansión hace girar los álabes de la turbina; cuyo eje rotor gira solidariamente con el de un generador que produce la energía eléctrica; esta energía se transporta mediante líneas de alta tensión a los centros de distribución y consumo. El vapor que sale de la turbina se encuentra normalmente en equilibrio vapor-líquido, entre un 80 a un 95 % de vapor, y el resto es líquido. En el condensador, el vapor de agua es enfriado y convertido otra vez en agua liquida. Obviamente que para pasar de vapor a líquido es necesario extraerle calor al vapor de agua. Así, entonces, el agua liquida vuelve a los tubos de la caldera, comenzando un nuevo ciclo.
Por otro lado, el agua de refrigeración en el condensador, expulsa el calor extraído a la atmósfera, a través de las torres de refrigeración. Las torres de refrigeración son enormes cilindros contraídos a media altura (hiperboloides), que emiten de forma constante vapor de agua, no contaminante, a la atmósfera. Asimismo, para minimizar los efectos contaminantes de la combustión, la central dispone de una chimenea de gran altura (llegan a los 300 m) y de unos precipitadores que retienen las cenizas y otros volátiles de la combustión. El ciclo de Rankine anteriormente mencionado, se utiliza en la generación de energía eléctrica en las Centrales Termoeléctricas o Térmicas de Vapor. En dichas centrales, el agua desarrolla un ciclo, en su paso por diferentes equipos mecánicos, y produce trabajo mecánico, gracias a su expansión (en estado de vapor) al interior de una turbina de vapor. Un generador, conectado al eje de salida de la turbina, entrega, entonces, potencia eléctrica.
El agua es abundante y en consecuencia barata, no es toxica, es químicamente estable, fácil de transportar, y sobretodo posee un alto calor especifico, por lo que su aumento de entalpía durante la evaporación es bastante alto, y el flujo masivo en el circuito de generación puede ser relativamente bajo. El vapor de agua lleva a cabo el ciclo de Rankine en el subsistema. Inicialmente entra, saturado, a la turbina de vapor, donde se expande haciendo girar el eje de la turbina. En la salida de la turbina, el estado del agua es de mezcla (se hizo referencia mas arriba de un fase vapor-liquido 80% - 95%). A continuación, el vapor pasa por un condensador en el que recupera su estado liquido y luego por una bomba que eleva su presión. Finalmente entra a la caldera, que aumenta su presión y temperatura, transformándolo nuevamente en vapor saturado. Desde la caldera va hacia la turbina para realizar la etapa de expansión nuevamente.
La caldera genera el vapor cediendo calor al agua; este calor es obtenido de la combustión de algún combustible (petróleo, carbón u otro), y por lo tanto, se requiere una torre de eliminación de gases de escape. Adicionalmente, el condensador necesita de un fluido frío para condensar el vapor antes de que este llegue a la bomba; para esto, suele utilizarse agua fría extraída de una fuente natural, como el mar, un río, o un lago. El agua fría se toma desde la fuente natural, se lleva hasta el intercambiador de calor, donde se le cede calor, y luego se devuelve a la fuente, a una temperatura mayor que la original. Este procedimiento ocasiona un impacto medioambiental térmico que puede ser muy nocivo, por lo que es preferible optar por el enfriamiento a través de una torre de enfriamiento, en ella, un circuito cerrado de agua enfría el vapor de trabajo. Para volver a enfriar el agua, luego del paso por el intercambiador, esta se lleva hasta una torre de enfriamiento, donde se deja caer en pequeñas gotas desde un gran altura, y luego se recircula. En ocasiones es requerida una bomba secundaria que lleve el agua de enfriamiento con la presión adecuada hasta el condensador.
El equipo corresponde a una caldera (autoclave) generador de vapor. La caldera siempre tiene que tener agua. Se carga con agua hasta ¾ del volumen usando bomba centrifuga que se acciona automáticamente. Se trabaja a presiones entre 70-90 psi. En forma automática se desconecta el quemador si sube la presión o se conecta si desciende hasta un nivel determinado. La bomba de alimentación de agua esta dimensionada para entregar un flujo alto y reponer agua rápidamente en caso de emergencia. En caso de tener sobrepresión se puede evacuar todo el vapor de la caldera abriendo la válvula al accionar la cadena de seguridad.
APLICACIÓN DE LA FILOSOFIA DE DISEÑO SEGURO
(CENTRAL TERMOELECTRICA)
CRITERIOS PARA SELECCIÓN Y DISEÑO DEL EMPLAZAMIENTO
En líneas generales los criterios para la selección y diseño del emplazamiento, están basados en las características del sitio (topografía, drenaje, accesos, geología, vialidad, obtención de material combustible, entre otros), condiciones climatológicas del sitio, temperatura del aire anual promedio, presión barométrica, nivel base de la planta, coeficientes sísmicos, resistencia del terreno (para estructuras, para cercas, para chimeneas, entre otros) y selección del tamaño de unidades (dimensiones de equipos a instalar a fin de considerarlos al estimar el espacio o terreno requerido). Específicamente algunas condiciones o criterios son:
- Condiciones ambientales: Se han de estudiar las condiciones medias, las extremas y las Variaciones características durante el año, con respecto a La temperatura y la presión atmosférica, con el fin de dimensionar adecuadamente la planta.
- Disponibilidad: El emplazamiento debe estar próximo a una fuente segura y de suficiente capacidad (caudal) de suministro de agua, por ser un ramal principal, de el costo tipo de suministro, horas de operación previstas. La accesibilidad viaria, permite el fácil abastecimiento de agua, la evacuación eléctrica, posibilidad de conexión a gas y vertido de efluentes; así como también, la Disponibilidad de materia prima para asegurar el abastecimiento regular de la planta en un entorno geográfico razonable.
- Evacuación de la electricidad: Se requiere para este fin un sistema de líneas de transporte de alta tensión (preferentemente de 220 kV ó 400 kV) y de gran capacidad, de modo que la evacuación sea segura y no dé lugar a perturbaciones en la red eléctrica general de transporte. El emplazamiento debe permitir una conexión eléctrica fácil de la planta a la red de transporte de alta tensión, dadas las dificultades que supone conseguir los permisos correspondientes para la construcción de nuevas líneas aéreas de alta tensión de largo recorrido y dado su coste de inversión.
- Espacio disponible: El espacio disponible en el emplazamiento debe ser suficiente, de modo que su escasez no condicione la configuración de la planta y la disposición de los equipos principales, requiriéndose en algunos casos prever espacios para posibles ampliaciones futuras de las instalaciones.
- Topografía, drenaje y condiciones del suelo: El emplazamiento entero debe estar situado por encima de las zonas con tendencia a inundarse, preferiblemente sobre colinas suaves (de 2 a 4% de inclinación). Los emplazamientos situados en pendientes con más de un 10% de inclinación suelen ser difíciles de establecer y requieren normalmente una preparación compleja y costosa. Los emplazamientos situados en llano presentan serios problemas para el drenaje de las aguas residuales y las de tormentas. Conviene evitar las zonas que puedan convertirse en un barrizal pantanoso o inundarse durante la estación de lluvias.
- Vegetación: El emplazamiento no deberá estar situado cerca de zonas protegidas o frágiles a nivel ecológico o medioambiental. Se aconseja que estas zonas estén al menos a una jornada andando. El suelo del lugar elegido debe tener un buen manto vegetal, ya que éste proporciona sombra y reduce la erosión y el polvo. Si es posible, habrá que elegir un emplazamiento donde el terreno sea apropiado para tener al menos pequeños huertos y agricultura a baja escala.
CRITERIOS PARA LA ESTIMACIÓN DE CONSECUENCIAS
Establecer los criterios de daños para la estimación de consecuencias sobre las personas, el ambiente y componentes de instalaciones, producto de la exposición al fuego, sobrepresiones y emisiones inflamables y/o tóxicas. Para ello se consideraran los siguientes aspectos:
Separación entre Equipos e Instalaciones
Establecer lineamientos generales de diseño para la disposición de equipos e instalaciones, especificando las distancias de separación de entre cada equipo y entre cada edificación, basado tanto en los análisis y evaluaciones de riesgos preliminares, como en las características y requerimientos técnicos.
Efectos sobre las Personas (Trabajadores y Terceros)
Se determinaran los riesgos a los cuales se exponen los trabajadores en cada una de las etapas del proyecto, desde la etapa de concepción o construcción, hasta la operatividad de la planta (exposición a vapores tóxicos, radiación térmica, exposición a ondas de sobrepresión, entre otros); y los efectos que estos podrían acarear sobre la salud.
Diseño de Edificaciones en Áreas de Proceso
El diseño de las edificaciones deberá ser realizado con el objeto de garantizar la seguridad del personal ubicado dentro de las edificaciones en caso de que ocurra un incendio, explosión o escape tóxico. Se requiere que las construcciones sean resistente a explosiones, y para definir la ubicación y diseño de las edificaciones en áreas de procesos, debe aplicarse una metodología basada en la revisión de la naturaleza de los riesgos potenciales presentes, incluyendo los aspectos de inflamabilidad y toxicidad de los materiales manejados, posibilidades de escapes, cantidad y tiempo de exposición del POE y del público.
Análisis de Protección Contra Incendios y Explosiones
Para realizar los Análisis de Protección Contra Incendios y Explosiones se considerarán: Criterios de falla para cables eléctricos, Tiempo estimado para la falla de elementos de acero, Criterios para efectos de productos de combustión, posibles efectos de la temperatura sobre algunos plásticos y otros materiales.
CRITERIOS DE DISEÑO PARA EDIFICACIONES EN ÁREAS DE PROCESO
La ubicación y diseño de las edificaciones en áreas de proceso deben cumplir con todos los requerimientos a nivel de diseño y respetando la separación entre Equipos e Instalaciones, de acuerdo con las normativas nacionales e internacionales, leyes o decretos vigentes en materia de seguridad, salud y ambiente, a fin de proteger al personal, instalaciones, equipos y materiales, de riesgos generados por eventos naturales y accidentales (incendios, explosiones y/o escapes de productos tóxicos) que se puedan originar en las instalaciones de la Central Termoeléctrica, durante su construcción, remodelación y/o ampliación, adecuación tecnológica o durante su operatividad.
Por ello previamente, se debe realizar un análisis de la naturaleza de los riesgos potenciales presentes en la planta que incluya aspectos como: cargas operacionales, ambientales y accidentales, además de la toxicidad e inflamabilidad de los materiales en el proceso, así como la magnitud de un posible escape y las consecuencias asociadas con él.
CRITERIOS PARA DISTRIBUCION SEGURA DE LA PLANTA
Las distancias de separación definitivas entre equipos e instalaciones deberán obedecer a un análisis de cada situación particular basado en los criterios para el Análisis Cuantitativo de Riesgos y distancia de la separación entre Equipos e Instalaciones, según las normativas regulatorias nacionales e internacionales vigentes, con el fin de:
- Garantizar un nivel razonable de protección al personal directa o indirectamente involucrado en la operación de las instalaciones.
- Disminuir los daños debido a incendios y/o explosiones en un determinado equipo o instalación, sobre los adyacentes.
- Evitar que áreas críticas de una instalación, se encuentren sujetas a daños por incendio y/o explosiones que se produzcan en otras áreas.
- Permitir accesos adecuados y seguros para controlar las emergencias.
- Segregar los focos permanentes de ignición, de las posibles fuentes de escape de sustancias inflamables.
- Minimizar daños fuera del límite de propiedad, por incendios y/o explosiones ocurridos en las instalaciones.
- Permitir un acceso adecuado para la operación y el mantenimiento de las instalaciones.
Normativas generales de diseño para la disposición de equipos e instalaciones
Para el arreglo total de una instalación, estará subdividido en áreas o bloques separados por carreteras o vías de acceso en toda su periferia para facilitar las actividades de control de emergencias, las labores de combate de incendios, mantenimiento y reparaciones mayores y operatividad de la planta. Por ejemplo:
- Equipos con fuego: (ejemplo: caldera), sub–estaciones eléctricas y salas de control, deberán ubicarse cercanos a las vías de acceso, considerando la dirección del viento y la pendiente del terreno, para evitar su fácil afectación por escapes o derrames de sustancias peligrosas.
- Los intercambiadores de calor y equipos rotativos (bombas y compresores), que manejan sustancias combustibles o sustancias inflamables, no deben ubicarse debajo de enfriadores de aire, puentes de tuberías, u otras estructuras tubulares.
- Torres de Enfriamiento: La separación y ubicación que permita la dispersión de los vapores inflamables que puedan desprenderse en la torre, generados por fugas en los intercambiadores y otros equipos de proceso enfriados con agua. También la corrosión y los problemas de visibilidad que producen las nubes de vapor de agua descargadas por las torres, sobre estructuras adyacentes.
- Sub–Estaciones Eléctricas deberá ubicarse en la periferia de la unidad principal, con una separación básica de seguridad de 15 metros al resto de equipos que manejan hidrocarburos.
CRITERIOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE DISPOSITIVO DE SEGURIDAD (SIS)
Se deben establecer los requisitos de diseño mínimos que deben cumplir los sistemas de bloqueo de seguridad, sistemas de emergencia de aislamiento, de emergencia despresurización, ventilación de emergencia, socorro, bengalas, sistemas de purga en el equipo y las plantas, entre otros. Estos requisitos tienen que garantizar una protección razonable al personal y las instalaciones contra los posibles riesgos de incendio, explosión, emisiones y/o derrames de sustancias peligrosas, que pueden dar lugar a situaciones de emergencia en las instalaciones de la Planta Termoeléctrica, cumpliendo así con todos los requisitos establecidos en las leyes, reglamentos, decretos y demás normativas vigentes, que rigen las industrias de producción de energía eléctrica.
Por ejemplo el diseño de los Sistemas de bloqueo de seguridad (SIS) son sistemas compuestos por los sensores, la lógica resolver, y los elementos de control final con el propósito de llevar el proceso a un seguro estado cuando la temperatura predefinida y la presión se alcanzan. Los sistemas de bloqueo de seguridad, una vez activado, será capaz de realizar cualquiera de las siguientes funciones: cierre de las máquinas, el aislamiento de las fuentes de energía o de flujo, apertura de válvulas para reducir la temperatura y la presión, y sin pasar de líquido corrientes.
Otro de los aspectos importantes a considerar para los sistemas de dispositivos de seguridad, es el Nivel de seguridad de Integridad, el cual se caracteriza por el grado de redundancia de los sistemas, la frecuencia de las pruebas del sistema, el uso de la detección de fallos de diagnóstico, etc. Todos los sistemas de bloqueo de seguridad deben dejar en condiciones seguras, esto significa que el sistema de enclavamiento de seguridad debe incluir las características de diseño y un estado de salida que señales de un mal funcionamiento de un componente esencial o de una fuente de energía necesaria. Por ejemplo: Las torres de refrigeración deben estar provistos de dos (2) interruptores manuales para encender, un interruptor debe estar ubicado a nivel del suelo y el otro en la parte superior de la estructura.
CRITERIOS GENERALES PARA EL ANALISIS DE RIESGO Y CONTROL DE PROCESOS
Los procesos u operaciones, los sistemas de control de procesos, el riesgo inherente al proceso, etc., se estudiaran de forma sistemática: a) Identificado los peligros y las causas que pudiesen afectar al personal ocupacionalmente expuesto, a terceros, ambiente, equipos y/o instalaciones, todo esto con el fin de reducir la subjetividad en la identificación de áreas y/o sistemas críticos y permite jerarquizar la importancia relativa de cada evento peligroso no deseado. b) Aplicación de los métodos de análisis cualitativos y cuantitativos según las características y necesidades requeridas (HAZOP, Modos de Fallas, Efectos y Análisis de Criticidad, Árbol de Fallas (FTA), Árbol de Eventos (ETA)), con el fin de obtener elementos bases que guíen las acciones requeridas para lograr el nivel de seguridad requerido de las instalaciones. C) Estimar la frecuencia de ocurrencia de los peligros identificados, así como la severidad de sus consecuencias, con el objeto de cuantificar el riesgo.
CRITERIOS GENERALES PARA LA ELABORACION DE PLANES DE CONTROL DE EMERGENCIAS
Para el control de las posibles Emergencias que se puedan presentar en cualquiera de las etapas de proyecto de la Central Termoeléctrica (Construcción, arranque u operatividad); se formulará una planificación, analizando todos los posibles escenarios de emergencias aplicando las técnicas más adecuadas y evaluando los riesgos intrínsecos a la instalación y equipos involucrados. Este análisis también debe permitir la identificación de las posibles desviaciones de las variables que intervienen en una emergencia, con el fin de incrementar la seguridad del personal involucrado y la efectividad en el control y disminución de las consecuencias.
CRITERIOS PARA LA INSPECCION, PRUEBA Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE AGUA CONTRA INCENDIO
Se realizarán Inspecciones a fin de verificar si la instalación del sistema está acorde con el diseño original y lo representado en los planos de construcción. Adicionalmente, se debe realiza una verificación visual del estado físico de cada uno de los elementos y se comprueba su condición operacional. Como por ejemplo: Inspeccionar periódicamente el suministro de agua, sistema de bombeo, a la Red de Distribución e Hidrantes.
Aplicación de pruebas Para conocer y asegurar la disponibilidad y confiabilidad de las redes de agua para combate de incendios, es necesario realizar pruebas a los sistemas, de acuerdo a las prácticas de ingeniería establecidos para estos casos; como por ejemplo:
- Pruebas a las bombas contra incendio: Pruebas de Aceptación, Equipo de Prueba, prueba semanal y las pruebas anuales (deben probarse una vez al año para constatar que la bomba, el motor, el suministro de agua y la fuente de energía funcionan adecuadamente).
- Pruebas a la Red de Distribución, con el objetivo evaluar la condición interna de la tubería y se realiza determinando el coeficiente de rugosidad de la misma.
CRITERIOS PARA EL PROCESO DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Y EXPLOSIONES
Se realiza la identificación y valoración de los posibles escenarios de incendio y explosión con el potencial de perdida o que puedan afectar la vida de los trabajadores, los activos, la continuidad operacional y el entorno socioambiental de la planta; con el fin de establecer las medidas de ingeniería y administrativas necesarias que deberán aplicar para reducir las consecuencias de dichos eventos en función de objetivos de protección y desempeño preestablecidos.
Para llevar a acabo este proceso se deben considerar los siguientes aspectos:
- Valorar los escenarios de incendio y explosión que una instalación o edificación puede presentar y su relevancia.
- Definición de la Estrategia de Protección.
- Identificar Opciones de Protección Contra Incendio (Para cada escenario, las alternativas potenciales de control deben ser evaluadas en cuanto a su efectividad y los recursos requeridos (costo, equipos, personal, procedimientos).
- Definir los Sistemas de Control de Emergencia del Proceso (sistemas que permiten la parada y bloqueo del proceso, el desinventariado de producto y la liberación controlada de energía de la instalación).
Algunos de los aspectos que deberán ser considerados como parte integral de los procesos de protección contra incendios y explosiones son los siguientes:
Sistemas de Protección Pasiva para Incendios y Explosiones: Los sistemas de protección pasiva en las instalaciones de proceso proporcionan un cierto grado de resistencia a la exposición al fuego a las estructuras, recipientes, equipos, tuberías, entre otros. Dentro de las edificaciones se utilizan para evitar la propagación del fuego y del humo, lo cual se obtiene por elementos tales como puertas resistentes al fuego, paredes y techos resistentes al fuego, etc. Algunos sistemas son: Protección de recipientes, Protección de estructuras, Protección de las válvulas (utilizadas para el bloqueo y/o paradas de emergencia), Protección de cables de control y de potencia, entre otros.
Selección de la Estrategia de protección para el control de Incendio y explosión: Se consideran las condiciones locales, la criticidad de la instalación y el impacto que tenga cada escenario en las metas y objetivos de protección de la vida, el entorno socioambiental, los activos, la continuidad de operaciones entre otros; tomando en cuenta que la estrategia debe cumplir con: Respuesta Efectiva (PR), Disponibilidad Inmediata (PD), Confiabilidad Operacional (PC)
Aseguramiento de la Integridad de los Sistemas de Protección Contra Incendio: Se debe establecer un sistema que garantice la implementación de las inspecciones, pruebas y mantenimiento de los sistemas de protección contra incendio.
Inspección y Prueba de los Sistemas: Las pruebas de los sistemas de protección contra incendios y explosiones, deben estar concebidas para asegurar que los criterios de eficacia definidos en la etapa de diseño se cumplen y el programa de inspecciones y mantenimiento debe asegurar que cualquier problema se identifique y se corrija a la brevedad.
Monitoreo y Revisión:
- Revisar periódicamente las prácticas de inspección, prueba y mantenimiento de los sistemas de protección contra incendio.
- Mantener actualizado el desarrollo de competencias y formación del personal.
- Realizar exámenes periódicos para medir la formación del personal que responde a las emergencias.
- Implementar y se mantener actualizado un plan de divulgación de las medidas de protección contra incendio y explosión, el cual deberá ser reforzado con la puesta en práctica de simulacros de evacuación y actuación ante emergencias.
MEDIDAS DE PROTECCION PASIVA CONTRA INCENDIOS
El proyectista de la Planta Termoeléctrica podrá incorporar las medidas de seguridad contra incendios contando con el apoyo de expertos en incendios para:
- Definir los riesgos específicos de incendio en las instalaciones.
- Definir las distintas alternativas para obtener el nivel de seguridad contra incendios más adecuado.
- Analizar las alternativas pertinentes desde el punto de vista técnico y económico.
- Establecer los criterios para elegir la mejor alternativa técnica.
Una vez determinado el emplazamiento, el arquitecto debe tener en cuenta las características técnicas y funcionales del mismo en el proyecto. Del mismo modo, ha de considerar las características de la ubicación de la Planta Termoeléctrica antes de tomar decisiones sobre la protección contra incendios.
Diseño estructural basado en clasificaciones y en cálculos: Un buen método para normalizar la protección contra incendios los requisitos de seguridad del edificaciones, es clasificar el tipo de construcción a realizar, a fin de determinar los materiales utilizados en su estructura y el grado de resistencia al fuego de cada elemento. Estos procedimientos permiten identificar la resistencia estándar al fuego de un elemento estructural de carga o separación de cada bloque o edificación que conformara la Planta Termoeléctrica.
Compartimiento contra incendios: Es un espacio dentro de un edificio que puede comprender uno o varios pisos de la Planta Termoeléctrica que estará delimitado por elementos separadores, de forma tal, que en caso de incendio, éste no pueda propagar fuera de él. La compartimentación es importante para evitar que el fuego se propague a espacios demasiado grandes o a todo el edificio.
También pueden adoptarse distintos enfoques para los diseños de resistencia contra incendios. Hay clasificaciones de ensayos estándar de resistencia a incendios según ISO 834, que establecen:
- El acabado interior comprende los materiales de superficie de paredes, techos y suelo.
- Entre sus múltiples funciones se encuentran las de aislamiento acústico y térmico o la protección contra el desgaste y la abrasión.
- Deberán evitarse aquellos materiales que presentan altas velocidades de propagación de llama, proporcionen combustible al incendio o produzcan cantidades peligrosas de humo y gases tóxicos. Debido a que el acabado interior se relaciona con los incendios en cuatro aspectos: puede aumentar la velocidad del incendio hasta alcanzar condiciones de descarga, puede incrementar el incendio propagando la llama, puede aumentar la liberación de calor al añadir combustible y puede producir humo y gases tóxicos.
Principios básicos de seguridad de escape: Deben existir suficientes vías de escape, estar debidamente proyectadas y tener la capacidad adecuada. Debería haber, como mínimo, una vía de escape alternativa, en los códigos de construcción debe considerarse la protección pasiva para la evacuación y, lógicamente, para la protección contra incendios.
MEDIDAS DE PROTECCION ACTIVAS CONTRA INCENDIOS
Seguridad personal y material: Se consideran los sistemas de detección de incendios y de alarma, que deberán ser instalados en la Termoeléctrica. Estos sistemas permiten detectar un incendio de forma automática y avisar tanto al personal ocupacionalmente expuesto, público y trabajadores en general la amenaza de incendio. La alarma sonora o visible de un de los sistema de detección de incendios que deben ser instalados, ya que es la primera señal que se percibe para iniciar la evacuación. Un sistema de detección de incendios y de alarma puede incluir todos o algunos de los elementos siguientes:
- Una unidad de control del sistema.
- Un suministro primario o principal de energía eléctrica.
- Un suministro secundario de energía (stand-by), normalmente alimentado por baterías o por un generador de emergencia.
- Dispositivos de activación de la alarma, como detectores automáticos de incendios, pulsadores manuales y/o dispositivos de flujo de sistemas de rociadores, conectados a “circuitos de activación” de la unidad de control del sistema.
- Dispositivos de alarma, como timbós o luces, conectados a “circuitos indicadores” de la unidad de control del sistema.
- Controles auxiliares, como funciones de apagado de la ventilación, conectados a circuitos de salida de la unidad de control del sistema.
- Alarmas conectadas a un centro de emergencia externo, como el centro de bomberos.
- Circuitos de control para activar un sistema de protección contra incendios o un sistema de control de humos (por lo general, se utilizan sistemas mecánicos de ventilación para introducir aire fresco en las vías de escape. Este método suele utilizarse para presurizar los huecos de la escalera o edificios con patios, y mejorar así el nivel de seguridad personal).
La protección activa contra incendios también deberá estar conformada por:
- Extintores portátiles y mangueras.
- Sistemas de rociadores de agua (constan de un suministro de agua, válvulas de distribución y tuberías conectadas a rociadores automáticos. El diseño de la descarga de agua y los requisitos de espaciado de cada rociador debe garantizar una cobertura total del riesgo protegido).
- Válvulas de control (cuando detectan una válvula cerrada, activan una señal de aviso en el panel de control del sistema de alarma contra incendios).
- Sistemas de espuma (En un sistema de espuma se inyecta un concentrado líquido en el suministro de agua antes de la válvula de control).
Diseño, instalación y mantenimiento de sistemas activos contra incendio: Todos los sistema de detección, alarma y extinción de incendios deben ser diseñados, instalados y mantenidos por expertos. Para poder realizar su trabajo con efectividad los encargados de la compra, instalación, inspección, pruebas, homologación y mantenimiento de estos equipos deben consultar a un especialista competente y experimentado en la materia, y dando cumplimiento con las normativas legales vigentes tanto nacionales como internacionales, principalmente la National Fire Protection Association (NFPA)
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CRITERIOS PARA LA PLANIFICACION EN CASO DE EMERGENCIAS POR INCENDIOS Y EXPLOSIONES
La organización de la Planta Termoeléctrica, contemplará desde la fase de planificación, implantar de forma progresiva, desde la selección del emplazamiento hasta el inicio de la producción de la planta las acciones a seguir en caso de emergencias o eventos no deseados. El plan de emergencias debe iniciarse con las actividades siguientes, según lineamientos establecidos por el National Fire Protection Association (NFPA):
Fase1
1. Identificar y evaluar los peligros de incendio y explosión asociados al transporte, manipulación y almacenamiento de cada materia prima, producto terminado y proceso industrial, así como elaborar medidas preventivas detalladas para suprimir o minimizar los peligros.
2. Analizar los requisitos de las instalaciones y los equipos de protección contra incendios, y determinar las fases de actuación de cada uno de ellos.
3. Elaborar las especificaciones de las instalaciones y equipos de protección contra incendios.
Fase 2 (Se comprobará):
1. La disponibilidad de un suministro de agua adecuado, que cubra las necesidades de la lucha contra incendios además de las del proceso y uso doméstico.
2. Los riesgos potenciales de catástrofe natural (inundaciones, terremotos, lluvias torrenciales, etc.) en la zona de emplazamiento.
3. El entorno, es decir, naturaleza y extensión de los espacios circundantes, y posibles riesgos en caso de incendio o explosión.
4. La existencia de equipos de protección contra incendios internos o públicos, la distancia a que se encuentran, su idoneidad para proteger de los posibles riesgos y la capacidad de respuesta ante una llamada de emergencia.
5. La capacidad de respuesta del cuerpo de bomberos, teniendo en cuenta los obstáculos existentes, como cruces de vías de ferrocarril, transbordadores, resistencia y/o anchura inadecuada de los puentes existentes para los equipos de protección contra incendios, atascos de tráfico, etc.
6. El entorno sociopolítico, es decir, las tasas de delincuencia y las actividades políticas que puedan provocar desórdenes de orden público.
Fase 3
Se preparará el proyecto y los planos de edificación, así como las especificaciones del material de construcción. Se realizarán las tareas siguientes:
1. Delimitar el espacio requerido para la Planta Termoeléctrica.
2. Especificar el uso de materiales ignífugos en la construcción del edificio o la estructura.
3. Garantizar la protección de las columnas de acero y de otros elementos estructurales.
4. Asegurarse de que existe una separación adecuada entre los edificios, las estructuras y los equipos.
5. Planificar la instalación de bocas de incendios, rociadores, etc.
6. Incluir en el proyecto vías de acceso adecuadas para que los equipos de extinción puedan llegar a cualquier zona de las instalaciones y a todas las fuentes de agua para la extinción de incendios.
Fase 4
Durante la construcción, se deberá:
1. Comunicar al contratista y a sus empleados las políticas de gestión del riesgo de incendio, y asegurarse de que se cumplan.
2. Comprobar exhaustivamente todas las instalaciones y equipos de protección contra incendios antes de aceptar la obra.
Fase 5
Si por las dimensiones de la industria, los peligros asociados o una ubicación alejada se requiere la presencia continua de un cuerpo de bomberos, se deberá organizar, equipar y formar a personal con dedicación exclusiva y nombrar a un jefe de lucha contra incendios también con dedicación exclusiva.
Fase 6
Con el fin de garantizar la plena participación de todos los empleados, se deberá:
1. Formar a todo el personal en las medidas de prevención que deben tomar en su trabajo diario y en el papel que tengan asignado en caso de incendio o explosión. Dicha formación incluirá el manejo de los equipos de protección contra incendios.
2. Garantizar el estricto cumplimiento de las medidas de prevención por parte de todo el personal afectado mediante revisiones periódicas.
3. Inspeccionar regularmente y asegurar un buen mantenimiento de todos los equipos y sistemas de protección contra incendios. Cualquier defecto observado deberá subsanarse lo antes posible.
CRITERIOS DE PROTECCION DE SISTEMAS ELECTRICOS
Existen muchos tipos de protecciones que pueden hacer una instalación eléctrica completamente segura ante cualquier contingencia, Los fusibles o interruptor automáticos protegen contra fallos de fase-neutro, pero la protección contra fallos de fase-tierra exige relés diferenciales automáticos de corriente residual. En las instalaciones deben utilizarse los siguientes sistemas de protección:
Protección contra cortocircuitos: Los dispositivos más empleados para la protección contra cortocircuitos y son los interruptores automáticos magnetotérmicos, que se usan en las instalaciones industriales.
Protección contra sobrecargas: El exceso de intensidad en un circuito, debido a un efecto de aislamiento, o bien a una avería o demanda excesiva de carga de la máquina conectada a un motor eléctrico. Debe de protegerse ya que pueden dar lugar a la destrucción total de los aislamientos de una red, de un motor de cualquier otro aparato eléctrico conectado a ella. Una sobrecarga no protegida degenera siempre en un cortocircuito. Los dispositivos más usados para la protección contra sobrecargas son: Fusibles calibrados, Interruptores automáticos magnetotérmicos, Relés térmicos y relés de tensión y descargadores para coordinar los sistemas de protección
Sistemas de protección contra electrocución: Frente a los peligros de la corriente eléctrica, la seguridad de las personas ha de estar fundamentada en que nunca puedan estar sometidas involuntariamente a una tensión peligrosa. Las protecciones contra contactos indirectos, que pueden dar lugar a una electrocución en dos clases:
Sistema de protección de Clase A: Esta clase consiste en tomar medidas que eviten el riesgo en todo momento de tocar partes en tensión o susceptibles de estarlo; las medidas a tomar pueden ser: Separación de circuitos, Empleo de pequeñas tensiones de seguridad (50, 24 ó 15 V), Separación entre partes con tensión y masas metálicas por medio de aislamientos, Inaccesibilidad simultánea entre conductores y masas, Recubrimiento de las masas con elementos aislantes y Conexiones equipotenciales.
La separación de circuitos a tensiones diferentes (debe mantenerse una separación de aire adecuada entre conductores; las conexiones deben estar aisladas; los transformadores se deben estar equipados con pantallas conectadas a tierra y protección conveniente contra tensiones excesivas, y con bobinados de primario y secundario totalmente segregados).
Sistema de protección de Clase B: Consiste en la puesta a tierra de las masas, asociada a un dispositivo de corte automático (relé o controlador de aislamiento) que desconecte la instalación defectuosa, interrumpiendo el circuito cuando se produzca una derivación. Por ello se emplean principalmente dos tipos de protecciones diferentes, a saber: Puesta a tierra de las masas, Interruptores o relés diferenciales, (solamente para redes con neutro a tierra).
CRITERIOS GENERALES DE PROTECCION PARA COMPONENTES DE LA CENTRAL TERMOELECTRICA
Caldera
El peor escenario que se puede presentar en una caldera es su explosión y esto puede ser causado por:
- Una presión superior a la de diseño puede provocar una rotura de las partes. Por ello se deben chequear los manómetros y utilizar los interruptores de presión (que paran la aportación calorífica) y las válvulas de seguridad (para liberar vapor).
- Una temperatura superior a la de diseño también puede provocar una explosión, por la rotura de partes de la caldera que están a presión.
- La falta de agua, la alta temperatura del fluido, incrustaciones internas, etc., pueden aumentar la temperatura.
Asimismo, una disminución del espesor de las partes sometidas a presión puede provocar una rotura de las mismas. Esta disminución puede ser causada por la corrosión y/o la erosión. Para que el funcionamiento de la caldera sea seguro, debe estar dotada de elementos de regulación, control y seguridad, cuya misión es evitar los riesgos de explosión, los cuales son:
- Un indicador de presión (manómetro).
- Un indicador de temperatura.
- Un indicador de nivel de fluido.
- Los reguladores de estos aspectos.
- Una válvula de seguridad o alivio de la presió.
También, es importante controlar el estado de los dispositivos de seguridad de los dispositivos de protección, y Para verificar las condiciones de seguridad de las calderas, deben ser sometidas a las siguientes revisiones y pruebas mínimas: Revisión interna y externa, Prueba hidráulica, Prueba con vapor y Prueba de acumulación, de acuerdo a lo establecido en el Reglamento de Calderas y Generadores de Vapor, y demás normativas vigentes.
Turbinas de Vapor
A menos que la carcasa de la turbina esté diseñada para soportar la presión total del suministro, debe estar protegida por alguna forma de dispositivo de seguridad. Normalmente se coloca una válvula de seguridad rn la línea que está entre la admisión y la válvula de bloqueo. Se acoplan válvulas centinelas a la carcasa de las turbinas que están diseñadas para resistir la presión del vapor. La válvula centinela deja escapar vapor para advertir que existe presión excesiva, pero no es lo suficientemente grande para liberar tanto vapor que reduzca rápidamente la presión en la carcasa.
Dispositivos de seguridad: Algunos de los mecanismos que deberán ser instalados en la turbina para protegerla de anomalías propias de la máquina, del proceso o bien de la máquina arrastrada por la turbina son: Dispositivo de disparo por sobrevelocidad (Evita el empalamiento de la turbina al faltarle la carga que arrastra), Dispositivo de disparo por baja presión de aceite de lubricación (Protege a la máquina para evitar el roce entre el eje y el estator), Dispositivo de disparo manual de emergencia, Dispositivo de disparo de aceite del cierre rápido, Dispositivo de disparo por falta de vacío (Dispositivo mecánico que dispara la máquina al subir la presión de escape de vapor en el condensador), Dispositivo de disparo a distancia mediante válvula electromagnética (una señal eléctrica que energiza una válvula solenoide que enviara al tanque el aceite del cierre rápido cerrando las válvulas de parada y de regulación de vapor de la turbina)
Otros dispositivos de seguridad en las turbinas son: Válvula de seguridad del condensador y Válvulas de seguridad de la línea de extracción.
Condensador
Para lograr el control y seguridad en los condensadores, en este caso enfriados con agua se deberán proveerse de dispositivos como: Dispositivos de seguridad por presión baja, Dispositivos de seguridad por alta presión, Protección térmica contra sobrecarga y contra cortocircuitos para los motores eléctricos. También podrían instalarse otras unidades como: Válvula presostática reguladora de caudal, termostato de ambiente, termostato de seguridad para el control de baterías eléctricas.
La unidad del condensador, deberá estar dotada de una caja de control incorporada o remota, y mandos manuales accesibles desde el interior, pero que permita fácilmente el programa de funcionamiento (parada, ventilación y frío), por otro lado el sistema de cableado deberá ser conectado a los terminales debidamente identificados. En caso que se decidiese instalar elementos de alimentación de las vertías de calefacción, deberán estar enclavados con el motor del evaporador, a fin de evitar un incremento de la temperatura del equipo.
Independientemente de los dispositivos de control de presión, también se recomienda instalas dispositivos de control que impidan el funcionamiento de la unidad cuando exista déficit del caudal requerido en el condensador.
Equipo de Bombeo
El diseño, operación y mantenimiento de los sistemas de bombeo deben considerar todas las medidas que minimicen los riesgos sanitarios y pérdida completa del suministro de agua. Para evaluar la seguridad, suficiencia y confiabilidad del sistema de agua: Identificando los diversos tipos, usos y componentes de las bombas de suministro de agua, Conocer los reglamentos aplicables y los datos clave requeridos para realizar la inspección sanitaria de una estación de bombeo (procedimientos y prácticas, incluidos el manejo, operación y mantenimiento de las instalaciones de bombeo).
Otras medidas de seguridad que se deben seguir son:
- Evaluar las instalaciones de los sistemas de bombeo.
- Las instalaciones de bombeo se deben proteger contra el vandalismo y el ingreso de personas no autorizadas a la casa de bomba.
- La estación de bombeo se debe ubicar por lo menos a 30 cm por encima del nivel más alto de inundación.
- Las estaciones de bombeo se deben diseñarse con drenajes adecuados para que el equipo no se inunde en caso de que se rompa una tubería.
- Las fosas secas deben incluir un sumidero y una bomba de sumidero.
- La ubicación de los controles eléctricos y motores debe realizarse garantizando que no estén expuestos a inundaciones.
- Cada bomba que conforme el sistema de bombeo de estar provista de: Válvulas, Válvulas de aislamiento (facilitan la remoción de la bomba para su mantenimiento), El manómetro y caudalímetro (para determinar la capacidad de la bomba y detectar cambios en las condiciones de operación), Válvulas de Alivio al vacío o a presión.
- Para controlar los ciclos de bombeo se beberán instalar sistemas automáticos como: interruptor de parada de “caudal bajo” o de “presión baja” entre la bomba y la válvula de retención.
- Entre otros.
MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y MITIGACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL
Estas medidas son un instrumento de gestión que permite planificar, definir y facilitar la aplicación de medidas ambientales y sociales destinadas a prevenir, corregir, mitigar y/o compensar los impactos ambientales y sociales generados por las actividades de construcción y operación de la Central Termoeléctrica; aplicando para ello medidas técnico ambientales en cumplimiento con las normas ambiental vigente.
Política del Sistema de Gestión Integrado
Este Sistema de Gestión está orientado al cumplimiento de los requisitos de las normas NTP – ISO 9001, orientado hacia la calidad del servicio, ISO 14001, orientado hacia el cuidado del Medio Ambiente y OHSAS 18001, orientado hacia la gestión para la seguridad, para dar cumplimiento a la política ambiental nacional orientada a la protección y conservación del ambiente, los recursos naturales. La Política del Sistema de Gestión Integrado considera:
- El respeto al medio ambiente. Por tanto, se considera también el cumplimiento de las normas en materia de protección ambiental.
- El velar permanentemente por la salud y seguridad del personal. Por tanto, se considera también el cumplimiento de las normas en materia de salud y seguridad ocupacional.
Estrategia: A través de las medidas de manejo, se basa en la conservación, preservación ambiental y protección de la salud humana (salud, seguridad e higiene ocupacional). Su formulación está concebida para aplicarse durante la construcción y funcionamiento de la Central Termoeléctrica en general. Es importante, como estrategia, considerar la coordinación sectorial y local para lograr la conciliación de los aspectos ambientales y socioeconómicos. El manejo técnico, ambiental y social de las actividades en las etapas del proyecto, de acuerdo a la normatividad, estará a cargo de Central Termoeléctrica, bajo la supervisión del Organismo Supervisor para la Inversión en Energía y Minería.
La Central Termoeléctrica implementará las medidas de manejo planteadas, e identificará problemas ambientales no previstos para prevenirlos, mitigarlos y desarrollar programas de manejo en el marco de su política de gestión integrada. Para reforzar la implementación de las medidas de manejo, todo el personal involucrado de la empresa Termoeléctrica y de la(s) empresa(s) contratista(s) encargada(s) de la construcción contará(n) con una charla de inducción en aspectos esenciales de protección ambiental, salud y seguridad, como requisitos previos al ejercicio de las labores que desarrollen.
Instrumentos de la Estrategia: Se consideran como instrumentos de la estrategia, la implementación de los siguientes programas: Programa de Prevención y Mitigación Ambiental, Programa de Manejo de Residuos, Programa de Salud, Higiene y seguridad Ocupacional.
Criterios Generales del Programa de Prevención y Mitigación Ambiental
Este programa tiene por finalidad la protección del entorno que podría ser afectado por las actividades del proyecto tanto durante la construcción como en la operación del Proyecto de la Central Termoeléctrica. Para ello, se proponen medidas que eviten daños innecesarios, derivados de la falta de cuidado o de una planificación deficiente de las operaciones a realizar durante las etapas de construcción y ejecución del proyecto. El Programa de Prevención y Mitigación Ambiental será elaborado de acuerdo a los lineamientos establecidos en la Ley sobre sustancias, materiales y desechos peligrosos, Normas sobre calidad del Aire y control de la Contaminación Atmosférica, LOPCYMAT y demás normativas legales vigentes. Es importante señalar que muchas de las medidas planteadas se implementarán durante el desarrollo de las actividades del proyecto, lo que permitirá un manejo adecuado de los aspectos ambientales y, por lo tanto, minimiza la afectación al componente ambiental.
Las medidas contempladas, de carácter general, que se deberán tener en cuenta durante la ejecución de las obras son:
- Todo el personal involucrado en el proyecto (de La Central Termoeléctrica, de las empresas contratistas y sub-contratistas) tendrán conocimiento de las medidas de Seguridad, Higiene y Ambiente laboral inherentes a las diferentes etapas del proyecto (Instalación y/o construcción y arranque), cumpliendo asi con lo establecido en la LOPCYMAT.
- Los equipos, maquinarias, materiales que se utilizarán en el proyecto cumplirán con las especificaciones técnicas de control del fabricante que incluye pruebas e inspecciones. Estos deberán contar con certificados de conformidad o registros de mantenimiento.
- La empresa contratista deberá contar con un supervisor ambiental y de seguridad durante la ejecución del proyecto.
- El manejo de los Desechos generados se realizará de acuerdo a lo señalado Ley sobre sustancias, materiales y desechos peligrosos, Gaceta Oficial N° 5.554.
- Un aspecto importante respecto a la prevención, lo constituye la capacitación y entrenamiento necesarios al personal responsable de la instalación y/o construcción y arranque u operación de Central termoeléctrica, de tal manera que le permita cumplir con éxito las labores encomendadas y de cualquier aspecto relacionado a la aplicación de la normativa de Seguridad, Higiene y Ambiente laboral vigentes. Para cada etapa de construcción del proyecto como obras civiles, obras electromecánicas, según cada trabajo específico, se proporcionará a todos los trabajadores el entrenamiento necesario de carácter obligatorio sobre las medidas de prevención, control de riesgos y activación de planes ante emergencias.
Medidas Específicas de Manejo Ambiental de Impactos Potenciales
- En la Etapa de Construcción
Mitigación del nivel de ruido: Las medidas y recomendaciones a tomar durante esta etapa consisten en el control de ruidos de maquinarias y procesos durante las obras.
Protección del suelo: Durante las faenas de construcción se realizará el movimiento de tierras en las áreas estrictamente necesarias de manera que se minimice la intervención en la superficie de suelo y evitar mayores superficies con cambio de uso. Todo equipo, vehículo y maquinaria debe contar con herramientas y materiales para actuar en casos de derrames de combustibles y/o lubricantes, tales como picos, lampas, material absorbente y depósitos adecuados para recojo de suelos contaminados. En caso de ocurrencia de derrames accidentales de combustibles y/o lubricantes, se procederá al retiro de todo suelo contaminado, de acuerdo a lo indicado en el Programa de Congestión (Contingencias).
Medidas para evitar afectar la calidad del acuífero: Limitar la intervención de la actividad constructiva a lo estrictamente necesario y diseñado para las obras del Proyecto. Considerar la aplicación de las medidas establecidas para la protección de suelos.
Mitigación de perturbación a la Fauna: Restringir las áreas de intervención, movilización de los vehículos y maquinarias solamente a zonas establecidas para las actividades constructivas, estará prohibida la colección o caza de fauna silvestre. Los restos de alimentos generados se mantendrán en contenedores cerrados y rotulados, quedando prohibida la alimentación a la fauna.
Protección de la salud y seguridad: Se deberá capacitar al personal en todos los aspectos de seguridad, salud y medio ambiente, a fin de prevenir los posibles riesgos. Todo el personal deberá respetar las señalizaciones y los cercos perimétricos temporales establecidos por el contratista. Todo el personal contará con el equipo de protección personal adecuado para realizar sus labores, aplicará las políticas de seguridad y medio ambiente y recibirá la capacitación correcta para el desarrollo de sus labores.
- En Etapa de Operación y Mantenimiento
Mitigación de la calidad del aire por la emisión de gases: Durante la etapa de operación de la Central Termoeléctrica, a fin de minimizar los efectos contaminantes de la combustión, la central dispondrá de una chimenea (de hasta 300m) y unos precipitadores que retendrán las cenizas y otros volátiles de la combustión. Además, se deberán realizar monitoreos continuos de emisiones el cual registrará en tiempo real los niveles de las concentraciones de gases que la Planta emite al ambiente, brindando información oportuna a los operadores del sistema. Así mismo, se considerará las siguientes medidas de manejo, en cuento a la inspección y mantenimiento preventivo de los equipo generadores de tóxicos o gases contaminantes de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.
Mitigación de los niveles de ruido y vibraciones: El impacto por incremento en el nivel de presión sonora será prevenido mediante el encapsulamiento de los equipos y la utilización de silenciadores, de ser necesario, a fin de mantener los niveles de ruido dentro de los estándares establecidos, se realizará la revisión técnica de las máquinas y equipos que constituyen sus fuentes generadoras. En caso de rendimiento por debajo de lo esperado, se procederá a implementar medidas adicionales. Los ductos y conductos con circulación necesaria de líquidos y gases, cuando estén conectados a máquinas en movimiento deberán ser provistos de dispositivos que eviten la transmisión de vibraciones que se generen en ellas.
Manejo de aguas residuales domésticas: La central deberá contar con un pozo séptico instalado en un campo de infiltración, donde todos los efluentes domésticos producto del uso de los comedores y baños son canalizados a través de una tubería hacia este punto. En el caso de los efluentes provenientes de las áreas industriales (producto de la limpieza de los equipos de generación) el sistema deberá tener una trampa de sólidos y una trampa de grasas. La disposición final de estos desechos se contemplara en un Programa de Manejo de Desecho.
Medidas para evitar y/o minimizar el riesgo de accidente laboral: Todo personal de planta y mantenimiento será capacitado en prevención de accidentes y debe utilizar los implementos de seguridad y protección personal necesarios para sus actividades. Se establecerá señalizaciones de riesgos y peligro en zonas visibles. Y la Central Termoeléctrica contará con un botiquín de primeros auxilios, así como de una unidad vehicular disponible para evacuación rápida.
Criterios para el Programa de Manejo de Desechos
El objetivo del programa es realizar un adecuado manejo y gestión de los residuos generados derivados de las actividades del proyecto. El manejo de los residuos se realizará considerando el marco legal ambiental, las políticas y procedimientos de Central Termoeléctrica, respecto a prácticas de manejo adecuadas y los métodos de disposición final para cada tipo de desecho generado.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
- Ley sobre sustancias, materiales y desechos peligrosos. Gaceta Oficial N° 5.554.
- Normas sobre calidad del Aire y control de la Contaminación Atmosférica (Decreto 638).
- Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo. O.I.T.
- Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo, y su Reglamento (LOPCYMAT) y su Reglamento.
- Ley Orgánica del Ambiente, Ley Penal del Ambiente y Regulaciones Técnicas.
- Normas COVENIN.
- Normas de la National Fire Protection Association (NFPA).
- Procedimientos PDVSA.
