TÍTULO DE PROYECTO DEL CURSO “ANÁLISIS DE REDES CON ArcGIS”

RUTAS ÓPTIMAS DE EMERGENCIA ANTE ESCENARIOS DE RIESGO AMBIENTAL Y SOCIAL POR EXPLOSIÓN DE ESTABLECIMIENTOS DE SERVICIOS (GASOCENTROS) EN EL DISTRITO DEL TAMBO

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

Los incendios por explosión en una industria química o en establecimientos de servicios generan un potencial intrínseco de pérdidas económicas e impactos sociales y medioambientales. Así, teniendo en cuenta el impacto que puede generar, no siempre se toman medidas preventivas concretas contra dicha catástrofe. A pesar de que, en todo proyecto, en la fase de ejecución, se toman estas medidas para evitar o mitigar los riesgos. Por otro lado, las explosiones de los gasocentros dependen de las cantidades y características de las sustancias químicas que se almacenan, y que al entrar en contacto con algún material o sustancia las haga reaccionar. Prevenir los incendios es conocer cada principio de detección y extinción, pero también es necesaria la intervención inmediata de los delegados de prevención y de los bomberos, por lo que en este proyecto queremos determinar las rutas óptimas de emergencia en estos escenarios, para poder actuar de forma rápida, teniendo en cuenta las zonas restringidas por el impacto, el tráfico de vehículos y las restricciones como los giros prohibidos y el sentido de la vía.

ANTECEDENTES NACIONALES E INTERNACIONALES

ESCENARIO DE VILLA EL SALVADOR (2020), en el Perú aún no se han evidenciado este tipo de escenarios de explosión de establecimientos de servicios (gasocentros) o industrias químicas a gran escala, pero lo que sí se ha presentado a lo largo del tiempo son incendios por fugas de GLP de los camiones de transporte, uno de ellos es el caso de Villa El Salvador, donde el camión transitaba normalmente por las carreteras hasta llegar a un cruce conocido como Ruta C que tenía cierto desnivel, que al momento de querer cruzar, tuvo un fuerte impacto provocando la fractura de la válvula ubicada en la parte inferior del camión, debido a esto el contenido de GLP se dispersó a lo largo de 250 metros en un tiempo aproximado de 10 minutos, y la explosión se originó debido a la presencia de una chispa. Como resultado de la catástrofe, hubo la pérdida de 34 vidas humanas, 28 heridos graves y cuantiosos daños materiales (La República, 2020).

ESCENARIO DE PUERTO LLANO (2003), situado en Ciudad Real - España, se produjo una catástrofe en la refinería Repsol provocando un gran incendio, todo ello debido a que días antes la planta estaba recibiendo gasolina no especificada de una unidad que tenía ciertos problemas en su funcionamiento a causa de un incendio que corto el suministro eléctrico. La industria origino una explosión debido a la disfunción causada por uno de los componentes de la destilación que permitió que la gasolina saliera bruscamente hacia el medio, formando una nube que entro en contacto con una fuente de ignición, generando la explosión desmesurada. En cuanto a las medidas adoptadas por el equipo de emergencia, se dice que se tardó 48 horas en reprimir el incendio. Como resultado de la catástrofe, hubo la perdida de 8 vidas humanas, 2 heridos graves y considerables daños materiales (Botta, 2012).

ESCENARIO DE FLIXBOROUGH (1974), es considerado el peor accidente histórico de la industria química, ubicado en un complejo petroquímico cercano a la localidad de Flixborough situada en el norte de Inglaterra, dedicado principalmente a la fabricación de Nylon 6. La industria originó una explosión de nube de vapor en las instalaciones de producción de caprolactama, debido a la fractura de las tuberías que se encontraban ubicadas provisionalmente en la conexión de dos reactores, que por alta presión de funcionamiento cedió la infraestructura de producción de ciclohexano, siendo éste el punto de partida del desastre provocando su liberación, dispersándose al medio ambiente por evaporación de aproximadamente 22,4 t de las cuales formaron aquella nube inflamable que provocó el incendio que duró 10 días. Asimismo, como consecuencia del desastre se produjo la pérdida de 28 vidas humanas, 36 heridos graves y la destrucción de edificaciones (viviendas y comercios) en una zona de influencia de 600 metros. Según las investigaciones sobre las causas del accidente son derivados de errores ingenieriles y técnicos como las especificaciones técnicas, ausencia en el control de equipos y verificación de resistencia, deficiencia en el seguimiento de procesos, entre otros (Reche Motos, 2017).

DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio se ubica en la zona baja del distrito de Tambo (16646.98 Ha), provincia de Huancayo, departamento de Junín - Perú, la cual abarca un área de 2033.66 Ha, siendo la zona más concurrida del distrito, ya que el resto forma parte de la belleza escénica que conforman las zonas agrícolas, relieves y parte del Nevado Huaytapallana. La delimitación del lugar de estudio se realizó mediante una digitalización simple basada en WEB MAP SERVICES (Figura 1). La elección de este lugar se debe a que la ciudad tiene alta presencia de establecimientos de servicios (gasocentros) de manera contigua, siendo este el punto interés de estimar en cuánto afectaría una catástrofe en escenarios más críticos como una explosión que provoque un incendio de gran magnitud, y con cierta situación generar rutas óptimas de emergencia aplicando la extensión de ArcGIS (Network Analyst), de esa manera no dejar que el incendio se propague aún más, ya que en ciertos casos una unidad del establecimiento tarda en llegar al incidente, por diversos factores.

Figura 1: Ubicación de la zona baja del distrito del Tambo

OBJETIVOS DEL PROYECTO

OBJETIVO GENERAL

Determinar rutas óptimas de emergencia ante escenarios de explosión por cada establecimiento de servicio (gasocentros) en la ciudad del Tambo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar la ubicación de establecimientos de servicio (gasocentros) en la ciudad del Tambo.

Determinar vías y áreas restringidas por el impacto de la explosión.

Determinar los impactos del entorno ambiental y social.

CAPÍTULO II: PROCEDIMIENTO

METODOLOGÍA

La metodología aplicada para el proyecto, está basado en el uso de la extensión de ArcGIS (Network Analyst), con finalidad de generar rutas óptimas de emergencia por cada establecimiento de servicio (gasocentros) considerando los impactos generados sobre las zonas y vías debido a la explosión provocando un incendio de gran magnitud, además las restricciones como giros prohibidos y sentido de vía, en el siguiente esquema se muestra los procesos realizados (Figura 2).

Figura 2: Flujograma para Análisis de Redes

NOTA: Propiedades de Dataset de red en el atributo tiempo (Giro = 0.084, equivalente aproximadamente 5 segundos), SRC WGS 89 / UTM zona 18S (EPSG:32718)

Además para el desarrollo de las rutas de emergencia óptimas se tuvo consideraciones del “REGLAMENTO NACIONAL DE TRANSITO” aprobado por el DECRETO SUPREMO N° 016-2009-MTC, el articulo N° 162, sobre los límites máximos de velocidad y el articulo N° 165, sobre los límites mínimos de velocidad en zonas urbanas (Tabla 1).

Tabla 1: Límites máximos y mínimos de velocidad en zona urbana

Fuente: (Superintendencia de Transporte Terrestre de Personas, Carga y Mercancías, 2014)

A continuación, de acuerdo a las preferencias y seguridad que se deben respetar en momentos de emergencia, se citan artículos del Reglamento Nacional de Tránsito, como el Nº 66 y el Nº 125 inciso C, que menciona la preferencia que deben tener los vehículos de emergencia como bomberos, ambulancias, policía, serenazgos, grúas y asistencia mecánica, siempre y cuando hagan uso de sus señales audibles y visibles. Asimismo, el artículo Nº 280 menciona las medidas de seguridad en caso de emergencia, como escenarios de incendio o cualquier otra emergencia, tanto la Policía Nacional y/o el Cuerpo General de Bomberos, deben adoptar las medidas de seguridad necesarias para enfrentar la emergencia y evitar daños.

RESULTADOS

Figura 3: Mapa de rutas óptimas de emergencia ante escenarios de riesgo ambiental y social por explosión de establecimientos de servicios (gasocentros) en el distrito del Tambo

Como resultado, se obtuvo el mapa de rutas óptimas de emergencia frente a los escenarios de riesgo ambiental y social por explosión de establecimientos de servicios (gasocentros) en el distrito del Tambo, también se muestra en cuanto abarca aproximadamente dicho desastre, lo que nos permitió tomar la decisión de restringir áreas y vías para el desarrollo de rutas, también se muestra que las líneas azules más intensas son las más trasncurridas para dirigirnos hacia una emergencia. A continuación, se muestra las rutas óptimas por cada establecimiento con su respectiva descripción de recorrido (Tabla 2).

Tabla 2: Tablero de rutas óptimas (Tiempo - Distancia) 

Por otro parte, la generacion de impactos ambientales y sociales (Tabla 3).

Tabla 3: Impactos generados por explosión

Fuente: (Samaniego-Ojeda & Álvarez, 2016)

CONCLUSIONES

En el desarrollo de las rutas óptimas de emergencia ante escenarios, debido a la explosión de gasocentros en el distrito del Tambo. Cabe destacar, que en la determinación de rutas se ha tenido en cuenta el nivel de afectación por zonas, es decir, zona A (afectación grave), zona B (afectación moderada) y zona C (afectación leve) y las vías impactadas, lo cual se consideró como restringido debido al desastre que provoca dicha explosión. Los riesgos mencionados en el tiempo son más probables a suceder por esta causa, ya que en la actualidad el desarrollo de una ciudad depende de la tecnología, teniendo alta demanda en el uso de materiales y sustancias químicas. Asimismo, la presencia de nuevos establecimientos de servicios (gasocentros) que contienen almacenes de insumos que por sus características pueden llegar a ser reactivos, inflamables, tóxicos o explosivos, son impulsados por el hecho de que en el tiempo la presencia de vehículos está en crecimiento, además esto lleva a que una ciudad tenga alto tráfico vehicular, que en estos análisis de rutas es de vital importancia tener en cuenta lo antes mencionado.

Por otro lado, el distrito del Tambo cuenta con aproximadamente 21 establecimientos de servicios, la mayoría de ellos ubicados en el centro de la ciudad. Según el análisis realizado, aproximadamente 7 manzanas por cada centro de servicio pueden tener un grave impacto, teniendo pérdidas económicas e impacto en el entorno social y ambiental.

Para finalizar, con el fin de generar conocimiento, se determinaron de dos a tres rutas óptimas para cada establecimiento de servicio para su atención en caso de que se presente dicho escenario, todo esto fue posible con el uso de la extensión de ArcGIS (Network Analyst), ya que, tiene diversas ventajas en el análisis de redes como la determinación de rutas óptimas, además en cuestiones ambientales nos puede ayudar a concretar la gestión de las redes de trasporte, como la optimización de la recolección de residuos sólidos, planes de movilidad urbana, entre otros.

RECOMENDACIONES

La herramienta que también puede permitir determinar rutas óptimas es el uso de PostgreSQL, la extensión pgRouting, donde se puede realizar comparaciones los diversos algoritmos como Dijkstra, Astar, Turn Restriction Shortest Path, entre otros, con las rutas óptimas generadas con la extensión de ArcGIS (Network Analyst).

Utilizar el lenguaje de programación Model Builder para determinar las rutas óptimas, generando modelos automatizados con mayor cantidad datos (instalaciones e incidentes), pero antes de hacerlo, tener en cuenta la ubicación de los gasocentros para la evaluación del riesgo ambiental y la generación de rutas a medida preventiva ante posibles escenarios.

Realizar metodologías para el diseño de redes geométricos de distribución de agua potable haciendo el uso de las herramientas SIG, de esa manera optimizar el tiempo de diseño en redes de distribución de agua potable.

REFERENCIAS

Botta, N. A. (2012). Explosión refinería de Repsol Puertollano, Ciudad Real, España. 

La República. (2020). Incendio en Villa El Salvador por explosión. 

Reche Motos, M. I. (2017). Los Accidentes Graves en la Industria Química. Análisis de la Normativa Seveso y Nuevas Propuestas. 

Samaniego-Ojeda, C., & Álvarez, O. H. (2016). Emisiones provocadas por combustión de GLP a partir de calefones en la ciudad de Loja y su posible relación con enfermedades respiratorias agudas (ERA’s).

Superintendencia de Transporte Terrestre de Personas, Carga y Mercancías, SUTRAN (2014). Texto único ordenado del Reglamento Nacional de Tránsito—Código de tránsito.