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Análisis y Optimización, con ayuda de Software especializado, del Sistema de Protección Contra Incendio de un Parque de Almacenamiento de Combustible
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CAPÍTULO 4
ANÁLISIS DE RIESGOS DEL PAC
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ÍNDICE DEL CAPÍTULO
4. ANÁLISIS DE RIESGOS DEL PAC
4.1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................................... 103
4.2. RIESGOS EN LOS PARQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE ................... 104
4.2.1. Concepto de riesgo en sistemas técnicos ..................................................................... 104
4.2.2. Cuantificación del Riesgo .............................................................................................. 105
4.2.3. Riesgos en PAC............................................................................................................. 106
4.2.4. Reducción del Riesgo en PAC ...................................................................................... 109
4.2.5. Análisis de Riesgos en PAC .......................................................................................... 111
4.3. RIESGOS ASOCIADOS A LAS INSTALACIONES BAJO ANÁLISIS. ................................ 117
4.3.1. Distancias mínimas de seguridad según normativa ...................................................... 117
4.3.2. Riesgos inherentes a la distribución en planta .............................................................. 118
4.3.3. Riesgos inherentes a la operación de la planta............................................................. 125
4.4. RIESGOS ASOCIADOS AL SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIO................ 128
4.4.1. Riesgos provocados por el propio sistema de protección contra incendios .................. 129
4.4.2. Riesgos sobre el sistema de protección contra incendios............................................. 129
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4. ANÁLISIS DE RIESGOS DEL PAC
4.1. INTRODUCCIÓN
A pesar de que las instalaciones para almacenamiento de combustible poseen medidas de
seguridad extremas para evitar los accidentes que puedan poner en peligro los medios
económicos, humanos y medioambientales el peligro potencial de estas instalaciones es
importante y el riesgo nunca es nulo.
El siguiente capitulo es un análisis de la planta desde el punto de vista del riesgo. Dicho
análisis queda justificado porque, por un lado nos ayuda a ha entender que existe la
posibilidad real de que se produzca un accidente y la dimensión que puede alcanzar el
mismo, justificando la importancia del diseño de un sistema de protección contra incendio
eficiente y eficaz. Por otro lado nos ayuda a entender contra qué se lucha permitiéndonos
obtener criterios para entender el diseño actual y plantear alternativas de mejora al mismo.
Los riesgos de la instalación se han planteado estudiando la distribución física de
instalaciones peligrosas así como la operatividad de las mismas.
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4.2. RIESGOS EN LOS PARQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE (PAC)
4.2.1. Concepto de riesgo en sistemas técnicos
En la vida en general y en la actividad industrial en particular es usado el término “riesgo”
para hacer referencia a situaciones que entrañan algún peligro para el ser humano, el
medioambiente o los bienes en general. Peligro, riesgo y consecuencia (o daño) son a
menudo usados indistintamente, sin embargo, es importante tener claros los términos
usados y diferenciar correctamente unos de otros para entender bien el concepto asociado
al riesgo. Para ello se adjunta la figura 4.2.1, en la cual como se puede observar, el riesgo
aparece como nexo entre peligro y consecuencia.
RIESGO Término PELIGRO
(Evento)
CONSECUENCIA (Daño)
Concepto
Situación objetiva que puede dar lugar a un daño
Estimación estadística
Materialización del peligro
Ejemplo Fuego en sala de bombas de combustible Explosión en tanque de combustible
Probabilidad Frecuencia
Daño medioambiental Daño de equipos Daño a personas
Figura 4.2.1 Diagrama conceptual de riesgo.
Por tanto ha de quedar claro que Peligro y Riesgo no son sinónimos, aunque se tienda a
confundirlos. Éstos se diferencian en un punto fundamental, mientras que un peligro se
puede determinar objetivamente, la estimación del riesgo es estadística. Se habla de
estimación y no de cálculo puesto que la materialización de un peligro no es un suceso
seguro sino que hay que hacer uso de la probabilidad para poder cuantificarla.
Una vez dejado aclarados los conceptos debe entenderse que mientras se habla de
“Análisis de Riesgos” para hacer referencia a una actividad que trata de determinar los
peligros o accidentes en potencia en una planta industrial, el término adecuado debería ser
“Análisis de Peligros”, y sólo en el caso en el que el estudio incluya la probabilidad de
ocurrencia de los mismos se debería hablar de “Análisis de Riesgos”. Del mismo modo se
habla de “Análisis Probabilístico de Riesgo” (PAR) para hacer referencia a una actividad que
trata de determinar la probabilidad de pérdida o perjuicio (daño) sobre las personas, los
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medios materiales y el entorno natural situados en un área definida, y sujetos a algún
peligro derivado del funcionamiento de dispositivos tecnológicos; igualmente sería más
adecuado hacer uso del termino “Análisis probabilístico de Daños”.
En cualquier caso, este apartado no trata de buscar un cambio en la terminología usada, ya
fuertemente consolidada, sino más bien proporcionar unos criterios que nos permitan
entender en cada momento a qué se hace referencia realmente, pudiendo distinguir entre
peligro, probabilidad de ocurrencia y daño provocado, comúnmente englobado en el término
genérico “Riesgo”.
4.2.2. Cuantificación del Riesgo
Dado que la actividad industrial involucra el uso de gran cantidad de sistemas técnicos cuyo
funcionamiento tiene asociado un riesgo de fallo que puede dar lugar a escenarios
peligrosos que desemboquen en accidentes y por consiguiente en daños de distinta
tipología, surgen los Estudios de Seguridad y Análisis de Riesgo en los sistemas técnicos.
Con estos estudios se trata de identificar los posibles eventos y combinaciones de los
mismos que originan los escenarios de riesgo así como cuantificar la probabilidad de
ocurrencia y los daños que podrían derivarse de los mismos.
El riesgo1 de un sistema técnico se puede cuantificar como:
R = C x P
“Riesgo” = Consecuencias de un accidente x Probabilidad de ocurrencia
(Daño esperado) (Daño) (Riesgo)
Se puede por tanto disminuir el riesgo reduciendo los daños provocados por un accidente
(C), o reduciendo la probabilidad de que éste ocurra (P). El primer término se conseguiría
por medio de medidas de protección mientras que el segundo por medidas de prevención.
1 Aquí el término “riesgo” engloba tanto la probabilidad de ocurrencia de un evento como las consecuencias del
mismo, en otras palabras, es el “daño esperado”. A partir de ahora se hará uso de este término en este sentido.
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Los riesgos en los sistemas técnicos pueden reducirse invirtiendo más dinero en los mismos
(por ejemplo usando materiales más resistentes que mejoren el confinamiento en las
tuberías o los tanques de combustible) pero es imposible evitarlos por completo. Teniendo
en cuenta que hay que asumir cierto grado de riesgo, es al final la sociedad la que tiene que
decidir cuánto está dispuesto a gastar por cada vida de más que se quiera salvar. Es decir,
que surge un conflicto entre nivel de seguridad deseado e inversión posible en mejora de la
misma. La toma de decisión de aceptar que un sistema es lo “suficientemente seguro” es
una de las mayores dificultades a las que se enfrenta un analista de riesgo, sobre todo a la
hora de convencer a los auditores (reguladores) y a los gestores de seguridad.
4.2.3. Riesgos en PAC
Los PAC son considerados como instalaciones peligrosas por los daños asociados a los
accidentes que pueden tener lugar en ellos. En particular los asociados al incendio de los
materiales almacenados, por su alta inflamabilidad y los productos contaminantes derivados
de la combustión de los mismos.
Los daños derivados de un accidente en general pueden clasificarse en tres tipos:
� Daños Ocupacionales: a los trabajadores de la planta.
� Daños a la comunidad: incluye los daños medioambientales y a la gente que vive
en los alrededores.
� Daños Económicos: pérdidas de capital, pérdidas productivas e indemnizaciones.
En los PAC cobran principalmente importancia los daños a la comunidad y los económicos
reduciéndose enormemente los daños ocupacionales con nuevos diseños de las
instalaciones que alejan o sustituyen la mano de obra en campo por medio de sistemas de
telecontrol para la operatividad de la planta o la lucha contra incendios.
Los productos de la combustión de los hidrocarburos destilados del petróleo usados como
combustible son mucho menos tóxicos que el producto original, y se comportan
básicamente como irritantes del aparato respiratorio. De hecho, los inhalamos en pequeñas
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cantidades todos los días en las grandes ciudades: se trata, en términos generales, de
partículas de hollín, pequeñas partes de hidrocarburos sin quemar, óxidos de nitrógeno y
monóxido de carbono. Este último gas es enormemente tóxico si alcanza concentraciones
altas, como ocurre en incendios confinados en interiores, pero en un incendio al aire libre las
concentraciones que pueden alcanzarse son despreciables, con excepción del foco mismo
del fuego.
Algo que puede suponer un problema en un incendio de gran magnitud en estas
instalaciones es el efecto medioambiental de los propios métodos de extinción. La filtración
en el terreno de la espuma extintora y de los mismos hidrocarburos aún sin quemar podrían
contaminar los acuíferos subterráneos.
Se pueden citar numerosos accidentes en PAC. Muchos de los accidentes son controlados
llegándose a evitar daños peores y pasando desapercibidos para la sociedad. Otros sin
embargo tienen mayores repercusiones llegando a adquirir dimensiones catastróficas.
En la tabla 4.2.1 que se muestra en la página siguiente, se enumeran accidentes recientes
en instalaciones relacionadas con el almacenamiento de hidrocarburos.
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Tabla 4.2.1 Recientes accidentes en instalaciones de almacenamiento de productos derivados del petróleo
Fecha Instalación Empresa Emplazamiento Accidente Daños significativos Causas Observaciones
01/05/2002 Planta mezcladora y empaquetadora de productos para
coches
Third Coast Industries
US
Houston (Texas)
Ardieron durante 24 horas un total de 4,5 millones de litros de productos derivados del petróleo
Destrucción de las instalaciones e instalaciones adyacentes y daños en hogares por el hollín desprendido 200m3 de tierra contaminada y escombros
Pequeño incendio en mesa de trabajo empaquetadora al hacer contacto un solvente de limpieza con una superficie caliente de un motor
La mesa empaquetadora estaba situada en exterior entre dos almacenes de combustible. El incendio fue extendiéndose de unas instalaciones a otras. Las instalaciones no disponían de rociadores u otros sistemas de protección contra incendio.
14/08/2003 Refinería Repsol YPF ESPAÑA
Puerto Llano (Ciudad Real)
Explosión en tanque destinado a recoger la gasolina ligera que se produce en la refinería.
Muerte de 9 trabajadores y 1 trabajador gravemente herido
Acumulación de gases (butano y otros hidrocarburos más ligeros) en tanque a lo largo de 4 días. Esto provocó que se levantara la tapa del tanque y que los gases fluyeran hasta alcanzar un punto caliente, momento en el que se produjo la explosión.
Error humano que desatendieron la zona por los requerimientos de otra. Fallo de 2 alarmas y un evacuador de gases.
23/03/2005 Refinería BP US
Texas
Explosión en unidad de isomerización e incendio posterior en la planta de tanques de almacenamiento.
Muerte de 15 trabajadores y 170 heridos Mas de 50 tanques de almacenamiento de productos químicos dañados Vehículos incendiados
Sobrellenado de la torre de refinado que concluyó con una erupción de líquido por el tambor de venteo creando una nube de vapores inflamables Estos vapores son mas densos que el aire por lo que se extendieron por el suelo hasta alcanzar un punto caliente, en este caso una camioneta situada cerca.
Uso de dispositivo inadecuado indicador de nivel (error en el diseño de la instalación) Error humano en puesto de control junto con fallo de alarma redundante. Fallo en alarma de alto nivel en tambor de venteo
11/12/2005 PAC de Buncfield Texaco y Total
INGLATERRA
Hemel Hempstead (Londres)
Ardieron durante varios días un total de 20 depósitos de 13,5 millones de litros de capacidad cada uno
43 personas, 2 de ellas graves Daños estructurales en edificios( Se vieron afectados edificios hasta una distancia de 800m del siniestro) 2000 personas evacuadas
Desbordamiento de trescientas toneladas de gasolina de un tanque de almacenamiento. El incendio se originó al inflamarse la nube de vapor de gasolina generada. El foco de ignición pudo ser una bomba, un generador eléctrico de emergencia o una chispa producida por un vehículo que circulaba por las inmediaciones.
Fallo en dispositivo de alto nivel y fallo en dispositivo de seguridad que cierra las válvulas de llenado y da la señal de alarma al centro de control en caso de desbordamiento. Se utilizaron 15 millones de litros de agua y 250.000 litros de espuma, 26 camiones de bomberos y otros 20 vehículos de apoyo
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4.2.4. Reducción del Riesgo en PAC
Como en el resto de la Unión Europea, las instalaciones de almacenamiento de
combustibles que existen en España están reguladas por una amplia y rigurosa normativa
que permite ofrecer gran confianza en cuanto a la seguridad de este tipo de complejos.
Entre las normas más importantes que existen en nuestro país se incluyen el Reglamento
de Seguridad de Parques de Almacenamiento de Líquidos Petrolíferos(R.D. 1562/1998); las
medidas de control de los riesgos inherentes a los accidentes graves en los que intervengan
sustancias peligrosas (R.D. 948/2005, que modifica al R.D. 1254/1999), y la Directriz Básica
de Protección Civil para el control y planificación ante el riesgo de accidentes graves en los
que intervienen sustancias peligrosas R.D. 1196/2003).
Teniendo en cuenta la definición anterior para la cuantificación del riesgo se van a identificar
las medidas que tienen lugar en los PAC para la reducción del riesgo. Nos referimos a
medidas de protección y medidas de prevención.
Medidas de reducción de P (Probabilidad de ocurrencia):
La reducción del segundo término de la expresión que cuantificaba el riesgo, considerado
como probabilidad de ocurrencia de un accidente, se lleva a cabo en los PAC mediante
medidas de seguridad encaminadas a la Prevención de accidentes.
Medidas de seguridad encaminadas a la Prevención en éste tipo de instalaciones son:
� El concepto de seguridad está presente en el propio diseño de las instalaciones y
en la elección de los materiales que se utilizan en las mismas.
� Cada producto se almacena en un tanque adecuado a sus características.
� Las distancias entre los depósitos están establecidas por ley con el objetivo de
minimizar la posibilidad de que, si se produjera un incidente en uno de ellos,
pudiera afectar al resto.
� Los depósitos se ubican dentro de recintos estancos, o cubetos, capaces de
retener el producto que, por rotura o avería de los tanques, pudiera derramarse.
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� Las instalaciones cuentan con sistemas de seguridad para evitar los riesgos de
la electricidad estática o de los propios equipos eléctricos existentes en las
mismas.
� Las normas de seguridad existentes en las instalaciones establecen controles
muy rigurosos, al objeto de garantizar que cualquier actividad que se realice en
ellas esté siempre adecuadamente controlada y así evitar que llegue a provocar
incidentes.
Medidas de reducción de C (Consecuencias):
La reducción del primer término de la expresión que cuantificaba el riesgo, considerado
como el daño o consecuencias tras la materialización de un peligro o accidente, se lleva a
cabo en los PAC mediante medidas de seguridad encaminadas a la Protección.
Medidas de seguridad encaminadas a la Protección en éste tipo de instalaciones son:
� Las instalaciones cuentan con diferentes sistemas de control que permitirían
detectar inmediatamente cualquier incidencia, y poner en marcha las medidas de
seguridad necesarias.
� Existen Planes de Emergencia elaborados en colaboración con las autoridades
competentes, y cuyo objetivo es preservar la seguridad de las personas y del
entorno en el que se encuentran.
� Las instalaciones cuentan con sistemas de protección contra incendios
(SPCI).
Eventos Raros
Como se comentó con anterioridad, puede ser complicado determinar el punto en el que un
sistema se puede considerar lo suficientemente seguro, y es que a pesar de las medidas
para disminuir el riesgo a menudo en instalaciones industriales aparecen nuevos accidentes
ocasionados por secuencias de eventos que no se tuvieron en cuenta en el análisis de
riesgo. La mayor parte de estos accidentes son provocados por los denominados eventos
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“raros”, eventos que tienen una probabilidad tan baja de materialización que son obviados
por los analistas y operadores de planta en el diseño de las instalaciones. Como
consecuencia, estos accidentes suelen tener repercusiones muy graves, ya que tampoco se
tomaron medidas para reducir el daño de los mismos.
El concepto de “eventos raros” es de reciente aparición en el campo de la seguridad pero
toma cada vez más importancia, quedando demostrado porque importantes líneas de
investigación han sido abiertas en empresas y organizaciones de todo el mundo para
tenerlos en cuenta y mitigar sus consecuencias. Un evento raro es por ejemplo un ataque
terrorista, existen instalaciones diseñadas para minimizar el daño con la posibilidad de que
tengan lugar distintos tipos de ataques terroristas en la instalación.
4.2.5. Análisis de Riesgos en PAC
El presente proyecto estudia el diseño del SPCI para conseguir la mejora en la
disponibilidad de dicho sistema de protección, y de este modo reducir el daño que puede
derivarse en caso de accidente, en definitiva aumentar la seguridad del PAC.
Hay que tener en cuenta que las instalaciones de protección contra incendio no están
exentas del daño que puede ocasionar los posibles accidentes que tengan lugar en el PAC.
Todo lo contrario, su diseño ha de tener especialmente en cuenta los riesgos que el PAC
presente, es decir conocer cuáles son los peligros, qué daños ocasionarían y qué
probabilidad de aparición tienen para que las consecuencias de la materialización de un
accidente tenga la menor influencia posible en el propio sistema de protección, lo cual
revertirá directamente en una disminución del daño general ocasionado.
A continuación se muestran un resumen de los tipos de accidentes que se producen en los
PAC en relación con el incendio y los lugares más comunes de aparición. Esta descripción
nos ayudará a la hora de identificar los riesgos en nuestro PAC, criterio que se tendrá en
cuenta para plantear alternativas de diseño adecuadas.
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Eventos accidentales
Los eventos accidentales más comunes en los PAC son: Fugas, Incendios y Explosiones.
Las fugas, en forma de derrames de líquidos, suelen ser el origen de los accidentes, dando
lugar a incendios y explosiones que a su vez pueden ser origen de otras fugas
incrementándose así la cadena accidental. Pueden tener lugar en tuberías de distribución,
salas de bombas o tanques de combustible y se puede deber a rotura de dichos dispositivos
por impacto, sobrepresión o deterioro de los materiales por el uso o las condiciones
ambientales (corrosión).
Las posibilidades de evolución de las fugas dependerán de las condiciones del líquido
fugado y las condiciones del entorno hacia el que se produce la fuga.
Los incendios se caracterizan principalmente por los daños que produce el calor generado
en la reacción de combustión. Un incendio que tiene lugar por un derrame de líquido puede
calentar tuberías u otros tanques cercanos provocando explosiones y nuevas fugas.
Las explosiones tienen lugar por el desarrollo de una presión en sistemas cerrados o de
una onda de sobrepresión en sistemas abiertos que dan lugar a daños mecánicos. Pueden
estar en el inicio de una fuga o deberse a la evolución de una combustión autoacelerada
hacia la detonación. La onda explosiva puede deformar y hasta destruir equipos continentes
a su paso, como tanques y tuberías. Por otro lado, los proyectiles procedentes de una
explosión pueden causar efectos similares, además estos pueden arrastrar consigo
porciones de líquido que originen nuevos incendios lejos del origen.
En resumen, las explosiones e incendios son los eventos accidentales más dañinos, sobre
todo por la posibilidad de propagación de la cadena accidental, mientras que la fuga se sitúa
como la causa más común de inicio de los accidentes. Un factor intermedio que es
fundamental entre origen y consecución de accidentes graves es la fuente de ignición de
derrames o mezclas explosivas.
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Las fuentes de ignición más comunes son: la presencia de alguna chispa o el
sobrecalentamiento de dispositivos. En muchas zonas de los PAC es imposible evitar la
presencia de combustibles líquidos, gaseosos o en estado vapor y de comburente (aire
atmosférico) por lo que se hace necesario tomar medidas para evitar los accidentes
eléctricos que originen incendios o explosiones. Dichas medidas pasan por aislar
convenientemente los conductores y aparatos eléctricos encargados de aportar energía o
transmitir señales.
Fuentes de Ignición
Chispas (Originadas por…)
Sobrecalentamiento (Originado por…)
o Cortocircuitos o Apertura y cierre de contactos
(interruptores, conmutadores, escobillas de motores, etc.)
o Descargas de electricidad estática generada por fricciones.
o Descargas de corrientes vagabundas o Rayos atmosféricos
o Sobrecarga eléctrica de conductores y máquinas.
o Rozamientos
Tabla 4.2.2 Clasificación de Orígenes de Fuentes de Ignición.
En la figura 4.2.2 se muestra la relación entre los distintos eventos accidentales que pueden
tener lugar en un PAC. Un evento accidental que puede ser considerado como “leve” puede
alcanzar dimensiones catastróficas por la consecución de otros eventos derivados del
mismo “Efecto Dominó”.
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Figura 4.2.2 Eventos accidentales y Efecto Dominó en Parques de Almacenamiento de Combustible
- Onda explosiva - Lanzamiento de proyectiles
Calentamiento de tanques o tuberías cercanas
(Aumento de presión en dispositivos contenedores y deterioro de materiales)
FUGA INCENDIO EXPLOSIÓN
Posible IGNICIÓN
FUGA DE
VAPORES
Fracción evaporada
Fracción sólida
LLAMARADA (Flash Fire /Fair Ball)
INCENCIO EN INTERIOR DE TANQUES
DERRAME DE
LÍQUIDO
EXPLOSIÓN NO CONFINADA
(UVCE =Unconfined Vapour Cloud Explosion)
EXPLOSIÓN CONFINADA
(CVCE = Confined Vapour Explosion)
INCENDIO EN CHARCO (Pool Fire)
(Boil Over / Slop Over)
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Los fenómenos de “Boil Over” y “Slop Over” o rebosamientos violentos:
Estos fenómenos tienen lugar en caso de incendio en un tanque de combustible.
Figura 4.2.3 Imagen de Boil/Slop Over.
El calor generado por la combustión en la capa
superficial (en contacto con el aire) se transmite por
convección hacia el fondo del tanque donde puede
haber agua del propio almacenamiento o de los
medios de extinción por espuma y agua. El calor
provoca la formación de grandes burbujas de vapor
que ascenderán a través del líquido provocando el
rebose y la proyección de líquido por los
alrededores. Cuando el agua proviene del
almacenamiento recibe el nombre de Boil Over
mientras que si deriva de los medios de extinción
se denomina Slop Over.
Incendio en charco (Pool Fire)
El incendio se produce en una condición abierta, como es el caso de derrames de líquidos
combustibles o incendio en tanques sin techo o a presión atmosférica. Se caracteriza por
la emisión de calor radiante y humo.
Incendio de gases en Nube abierta (Fair Ball y Flash Fire)
Inflamación inmediata de una nube de gases o vapores que se ha situado rápidamente en
un espacio abierto por una fuga (Flash Fire). Como consecuencia se produce una llama
voluminosa que evoluciona hacia la forma de hongo (Fair Ball) por la ascensión de gases
calientes más ligeros que el aire.
La llamarada provoca una radiación muy intensa de corta duración mientras que la onda
de sobrepresión no es significativa.
Ignición diferida de gases no confinados (UVCE)
A diferencia del fenómeno anterior la ignición se produce un tiempo después de la fuga.
Una parte de la energía de combustión se manifiesta como energía mecánica provocando
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una onda de sobrepresión. La sobrepresión máxima alcanzada es del orden de 1 bar en la
zona de ignición.
Explosiones en sistemas cerrados (CVE)
Provocadas al superarse la presión máxima correspondiente a la resistencia mecánica de
los materiales de los que están compuestos los sistemas contenedores (como tuberías o
tanques de almacenamiento). Esto puede deberse a un sobrecalentamiento de dichos
recipientes o a reacciones indebidas como combustiones explosivas en su interior.
Efecto dominó
El efecto dominó se puede definir como un conjunto de sucesos que tienen lugar de forma
correlativa y en los que un accidente previo ve incrementadas sus consecuencias, tanto
espacial como temporalmente, generando un accidente grave.
Según el R.D. 1254/99 el efecto dominó es la “concatenación de efectos que multiplica las
consecuencias, debido a que los fenómenos peligrosos pueden afectar, además de los
elementos vulnerables exteriores, otros recipientes, tuberías o equipos del mismo
establecimiento o de otros establecimientos próximos, de tal manera que se produzca una
nueva fuga, incendio, reventón, estallido en los mismos, que a su vez provoque nuevos
fenómenos peligrosos”.
El que la cadena accidental pueda extenderse teniendo lugar el denominado efecto
dominó va a depender, entre otros factores, de la posibilidad de que un accidente que
tiene lugar en una zona determinada afecte a otras zonas, es decir, de la cercanía entre
zonas potencialmente peligrosas. En el capítulo 3 se hace un análisis de la distribución
en planta del parque de almacenamiento, para identificar los riesgos que pueden tener
lugar en cada zona del parque y estudiar el grado de afectación de un accidente sobre
zonas anexas.
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4.3. RIESGOS ASOCIADOS A LAS INSTALACIONES BAJO ANÁLISIS.
4.3.1. Distancias mínimas de seguridad según normativa
Las distancias de seguridad exigidas por la Instrucción Técnica MI-IP-02; entre los
elementos de la instalación, y a "vallado", "otros edificios" y a "vías exteriores", etc. son las
que se resumen a continuación (ver plano nº 3):
DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD (m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 Tanques Clase C 9,60 10,00 S.D.E. 10,00 15,00 10,00 7,50 10,00 15,00
2 Tanques Clase B 10,00 10,00
S.D.E. 10,00 15,00 15,00 10,00 12,00 15,00
3 Estación de Bombeo de Combustibles
S.D.E. S.D.E.
---- S.D.E. 10,00 10,00 7,50 8,00 10,00
4 Cargadero de Camiones
Cisterna (Clase B) 10,00 10,00
S.D.E.
---- 15,00 10,00 10,00 16,00 10,00
5 Estación de bombeo 15,00 15,00
10,00 10,00 ---- ---- ---- ---- S.D.E.
6 Edificios
Administrativos, Laboratorios, Talleres.
10,00 15,00 10,00 10,00 ---- ---- ---- ---- S.D.E.
7 Vallado 7,50 10,00 7,50 10,00 ---- ---- ---- ---- S.D.E.
8 Vías Exteriores 10,00 12,00 8,00 16,00 ---- ---- ---- ---- S.D.E.
9 Central Aceite Térmico 15,00 15,00 10,00 10,00 10,00 S.D.E. S.D.E. S.D.E. ----
S.D.E.: sin distancia especificada. -Coeficiente reductor de distancias entre tanques por disponer dos medidas adicionales de nivel 1: 0,8 -Coeficiente reductor de distancias entre instalaciones por capacidad total de almacenamiento Q > 50.000 m3: 1 -Coeficiente reductor de distancias entre instalaciones por disponer dos medidas adicionales de nivel 1: 0,5 -Coeficiente reductor de distancias a vías exteriores por disponer de vallado de hormigón o ladrillo: 0,8
Tabla 4.3.1 Distancias de seguridad entre instalaciones
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de un parque de almacenamiento de combustible.
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4.3.2. Riesgos inherentes a la distribución en planta
La situación física de las instalaciones supone en si un riesgo sobre todo por la
posibilidad de propagación de accidentes entre instalaciones cercanas como
consecuencia de un accidente inicial. A continuación se hace una clasificación de zonas
en las que se puede dividir la planta en función de los dispositivos existentes en la
misma y por tanto los tipos de accidentes asociados.
Figura 4.3.2 Clasificación de la planta por zonas de riesgo.
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ZONA 1: Zona de almacenamiento de Gas Oil / Fuel Oil (Productos clase C)
⇒ Dispositivos/Áreas: Tanques de almacenamiento T-101, T-102, T103, T-104, T-105 T106,
tuberías y valvulería asociada.
⇒ Riesgos:
- Fugas o derrames.
- Incendios. El producto almacenado es poco volátil y su punto de ignición es alto
pero si llega a iniciarse un incendio su extinción es difícil.
⇒ Afectación:
En caso de incendio de un tanque la densidad calorífica liberada es muy alta y
prolongada por lo que puede aumentar considerablemente la temperatura de los
tanques colindantes. La zona más peligrosa es la que limita con la zona 2 donde se
almacena la gasolina, producto muy volátil y con bajo punto de inflamación. El
calentamiento de los tanques de gasolina o tuberías pueden provocar incendios o
explosiones en los mismos (evento más peligroso por la propagación de la cadena
accidental).
ZONA 2: Zona de almacenamiento de Gasolinas (Productos clase B)
⇒ Dispositivos/Áreas: Tanques de almacenamiento T-105, T-106, T107, Tuberías y
valvulería asociada.
⇒ Riesgos:
- Fugas o derrames.
- Explosiones (Producto muy volátil). La onda explosiva junto con el lanzamiento
de proyectiles en caso de explosiones confinadas puede provocar la rotura de
otros tanques o tuberías.
⇒ Afectación:
Zona muy peligrosa por poder afectar a multitud de instalaciones por el riesgo de
explosión que puede propagar la cadena accidental a centenares de metros. Afecta a
las zonas 1, 2,3, 4 y 5 principalmente.
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ZONA 3: Concentración de paso de tuberías.
⇒ Dispositivos/Áreas:
Debido a la situación en planta de las distintas instalaciones y a la comunicación
necesaria entre éstas, la zona marcada está recorrida por un número de tuberías
superior al de cualquiera otra zona del cubeto por lo que se cree oportuno tenerla en
consideración aparte.
Tuberías con recorrido por la zona crítica son aquellas que comunican:
⋅ Sala de bombas - Cargadero (Combustible)
⋅ Sala de bombas - Tanques de zona 2 (Gasolinas)
⋅ Sistema de recuperación de vapores - Cargadero
⋅ Central térmica - Tanques de Fuel-Oil
⇒ Riesgos:
- Fugas y derrames.
- Incendio.
⇒ Afectación:
Esta zona se ha considerado como crítica porque un accidente que pueda tener lugar en
un punto específico de esta zona puede afectar a la vez gran cantidad de instalaciones a
la vez, provocando múltiples accidentes.
Otra causa por la que ha sido considerada como zona crítica es por la proximidad a
otras instalaciones peligrosas. La zona 3 está circundada de la zona 1, 2 y 4. Un
accidente en una de estas zonas puede afectar a tuberías en la zona 3 y viceversa.
ZONA 4: Instalaciones anexas al cubeto.
⇒ Dispositivos/Áreas: Sala de Bombeo (1); Sistema de aditivación (2); Sistema de
recuperación de vapores (3).
⇒ Riesgos:
� Sala de bombeo.
- Fuga en tuberías, válvulas o bombas
- Explosión en bombas
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� Sistema de aditivación: Depende del aditivo almacenado. Los más peligrosos son
los aditivos para gasolinas, su peligrosidad es comparable al de la propia gasolina.
- Fugas
- Explosión confinada
� Sistema de recuperación de vapores
- Fugas de gases volátiles, mezclas explosivas.
- Incendio por sobrecalentamiento del lecho de carbón activo.
⇒ Afectación:
La cercanía de las distintas instalaciones citadas anteriormente hace que un accidente
en una de ellas pueda tener repercusión en el resto, siendo este el motivo por el que se
han agrupado en una misma zona. Aunque el cubeto supone una barrera física de
protección respecto a las zonas 1 y 2, la cercanía de la zona y la altura de los tanques
de combustible hace que estas instalaciones no estén exentas de verse afectadas por
accidentes en las mismas.
ZONA 5: Cargadero
⇒ Dispositivos/Áreas: Isletas de carga, Tuberías de Combustible, Brazos de carga,
Camiones cisterna u otros vehículos de carga. (10)
⇒ Riesgos:
- Derrames
- Incendios
- Explosiones en camiones cisterna.
⇒ Afectación:
Hay que tener en cuenta la cercanía a las instalaciones eléctricas como fuentes de
ignición en caso de derrames.
Un accidente en el cargadero, puede afectar a las tuberías de la zona 3 que comunican
el cargadero con el sistema de recuperación de vapores o la sala de bombeo.
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La zona 2 de almacenamiento gasolina está protegida por el cubeto, pero teniendo en
cuenta la altura de los tanques, estos no están exentos de verse involucrados en un
accidente.
Por el lado contrario, en la zona 6 hay que tener en cuenta tanto los depósitos de
almacenamiento de aceite térmico como la central térmica que pudieran agravar las
consecuencias de un accidente considerablemente. Igualmente puede verse afectado
en esta zona el centro de transformación, cuadros eléctricos y centrales transformadora,
lo que podría provocar la falta de suministro eléctrico en toda la planta.
ZONA 6: Instalaciones anexas al cargadero.
⇒ Dispositivos/Áreas: Central Transformadora, cuadros eléctricos y grupo electrógeno (8);
Central Térmica (7); Depósitos de aceite térmico (11); Taller, Almacén (6).
⇒ Riesgos:
� Central Transformadora, cuadros eléctricos y grupo electrógeno.
- Chispas iniciadoras de incendios.
- Explosión de transformador.
� Central Térmica.
- Explosión en caldera, quemadores, etc.
� Depósitos de aceite térmico.
- Derrame (no preocupa como causante de incendio sino como propagador del
mismo).
� Taller-Almacén.
- Actividades que provoquen chispa.
- Existencia de materiales inflamables.
⇒ Afectación:
La central térmica y la sala de transformación son las zonas de mayor riesgo. La zona
de mayor interacción en cuanto al accidente es la zona 5 del cargadero de camiones.
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ZONA 7: Sala de bombeo del sistema contra incendio.
⇒ Dispositivos/Áreas: Sistema de Bombeo y Depósito de almacenamiento de combustible
para bomba diesel. (4)
⇒ Riesgos:
- Incendio en bomba diesel (poco probable)
- Derrame en depósito de almacenamiento de diesel para bomba.
⇒ Afectación:
Tiene poca afectación con el resto zonas por la distancia a las mismas.
RIESGOS EXTERNOS
Además de los riesgos internos del PAC, por su localización, existen riesgos que están
asociados a peligros externos al mismo.
Figura 4.3.3 Plano de situación del parque respecto
a instalaciones anexas de almacenamiento de
combustible.
Principalmente hay que tener en cuenta
otra Instalación de almacenamiento de
combustibles a escasos metros. Esta se
extiende en paralelo al lateral con
orientación Noroeste de nuestra planta.
A pesar de la distancia, en caso de
accidente severo de la instalación, como
puede ser la explosión de algún tanque o
el incendio incontrolado de varios
tanques de combustible, la planta bajo
estudio podría verse afectada.
Vista fotográfica
Instalaciones anexas
Instalaciones analizadas
N S
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La instalación consta de 8 tanques de almacenamiento de productos de las mismas
características que las de las de nuestro PAC, en un área aproximada de 30.000 m2.
El nivel de peligrosidad decrecería de Norte a Sur, siendo las instalaciones del sistema
de protección contra incendio una las más afectadas, en particular el depósito de
almacenamiento de agua y la sala contra incendio.
Por otro lado hay que considerar también la existencia de dos conos volcánicos situados
aproximadamente a un Kilómetro de distancia de la instalación. Estos conos están
inactivos desde hace 300 años.
Figura 4.3.4 Vista fotográfica de situación de la planta con instalaciones anexas de
almacenamiento de combustible y conos volcánicos cercanos.
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4.3.3. Riesgos inherentes a la operación de la planta
Las zonas de mayor siniestralidad en un parque de almacenamiento de combustible son
el cargadero de camiones y los tanques de almacenamiento. El 95% de los incidentes
tienen lugar en los cargaderos que es la zona de mayor operatividad del parque. Un
porcentaje mucho menor tiene lugar en la zona de almacenamiento, el 4,5%, pero estos
accidentes se caracterizan por ser los de mayor severidad. El resto, con el porcentaje
más bajo, tienen lugar en el área de carga y descarga de buques.
Causas Inmediatas Porcentaje Campo de Prevención
Errores de Operación 21 % ( El 6% en
operaciones de mantenimiento)
Seguridad en Operación. - Información - Adiestramiento - Motivación
Procedimientos Erróneos 19 %
Seguridad en Diseño. - Normas y Manuales - Actualización
Fallo de Equipos 18 %
Seguridad en Mantenimiento. Seguridad en Operación.
- Operación conforme al diseño
Errores de Diseño 3 %
Seguridad en Diseño. - Reglamentos, Códigos y Normas.Revisión y Actualización
Varias Desconocidas 22%
Investigación para reasignar si es posible.
Agresión Meteorológica. (Caída de Rayos)
17 %
- Pararrayos. - Puesta a tierra del equipo
Tabla 4.3.2 Causas de Accidentes en PAC.
En las dos páginas siguientes se adjuntan distintas tablas con ejemplos característicos de
accidentes derivados de la operatividad de la planta. A su vez se adjuntan las medidas
preventivas y precauciones en el diseño y en la propia operatividad de las instalaciones para
evitar los mismos.
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Descripción CAUSAS MEDIDA PREVENTIVA PRECAUCIONES
� Tarado incorrecto de Válvulas
� Errores en los indicadores de nivel
� Falta de atención por parte de los operarios
- Disparadores y alarmas de nivel automáticas como dispositivos redundantes de seguridad a la acción del operario.
Si disminuye la atención prestada en las operaciones de llenado se convierte en una medida contraproducente.
SOBRELLENADO
� Cambio de combustible almacenado por otro con menor peso específico
- Uso de indicadores de nivel que midan volumen para evitar confusiones con peso específico
- Dispositivos de rebose - Venteo de tanque que sea capaz no sólo de aliviar un caudal importante de gases sino también de líquido. - En caso contrario equipar al tanque con una medida alternativa como boca de hombre.
Situarlos en el techo, cerca de la pared con su punto más elevado no superior a 8 pulgadas por encima del extremo superior de las paredes.
SOBREPRESIÓN
� Por sobrellenado � Conexión indebida a equipos con presiones mayores.
� Combustiones explosivas
- Diseño de tanques para que en caso de explosión rompa por la soldadura entre techo y la pared, evitando el derrame
La corrosión o la fatiga pueden provocar que el tanque rompa por la soldadura entre la pared y el suelo.
� Desconocimiento de la fragilidad de los tanques y del fenómeno del vacío por parte de operadores � Diseño de tanques no preparados para aguantar vacío
- Aumentar el conocimiento de las personas involucradas acerca de la resistencia de los tanques y la forma de trabajar en vacío con los mismos.
IMPLOSION
� Instalación incorrecta de válvulas de presión/vacío � Corrosión de las mismas
� Mezcla de vapores en la fase vapor-gas del tanque
- Uso de tanques de techo fijo inertizados con Nitrógeno o tanques de techo flotante para hidrocarburos más volátiles.
� Cargas estáticas acumuladas por la baja conductividad de los hidrocarburos
- Uso de aditivos antiestáticos - Ritmos bajos de bombeo - Evitar salpicaduras durante la carga
EXPLOSIÓNES
� Fuentes de ignición externas como relámpagos o soldaduras cerca de los venteos.
- Protección con apagallamas de las aberturas de los tanques.
TANQUES DE ALMACENAMIENTO
INCENDIOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE
� Perdida de vapor a través de los sellos
� Hundimiento del techo � Electricidad atmosférica como fuente de ignición más común
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Descripción CAUSAS MEDIDA PREVENTIVA PRECAUCIONES
SOBRELLENADO
� Por quedar restos de cargas anteriores en la cisterna
� Por error en la cantidad seleccionada de carga
� Por fallo del equipo automático de llenado
- Colocación de señal de alto nivel en la cisterna que actué cerrando una válvula en la línea de llenado si se alcanza dicho nivel.
� Los conductores mueven las cisternas con la manguera de carga conectada
- Dispositivo que aplique el freno de mano de la cisterna cuando hay una manguera conectada
FALLOS EN MANGUERAS
� La manguera se rompe por estar dañada por el uso
Otros motivos.
- Válvula de corte para aislamiento de emergencia de la línea por control remoto - Válvula antiretorno para evitar el flujo en sentido contrario desde la cisterna
� Falta de medidas para evitar la acumulación de electricidad estática en el llenado.
� Existencia de vapores inflamables en la cisterna, de una carga anterior o por la formación de aerosoles por el proceso de carga con salpicadura
- No realizar nunca la carga de un líquido inflamable con salpicadura aunque el líquido no sea inflamable a Tª ambiente - Los aerosoles son inflamables a cualquier Tª.
A pesar de que la carga sea automática, el operario no debe desatender la operación.
CARGADERO
INCENDIO Y EXPLOSIONES
� Fuente de ignición por chispa provocada por corrientes estáticas
La puesta a tierra de la cisterna no evita la chispa entre líquido y pared del tanque o brazo de carga.
Descripción CAUSAS MEDIDA PREVENTIVA PRECAUCIONES
SOBREPRESION
� Conexiones indebidas a equipos con presiones mayores
� Golpes de ariete
� Por agentes atmosféricos como el calor.
- Refrigeración DEBILITAMIENTO DE MATERIALES
� Por corrosión - Materiales y sobre-espesores para la corrosión, revestimientos adecuados, protecciones eléctricas, inspecciones periódicas.
TUBERIAS DE COMBUSTIBLE
ROTURA POR CHOQUE CON VEHÍCULOS
� Error humano en maniobra o por perdida de control del vehículo
- Colocación de tuberías fuera del alcance de vehículos Protección especial contra golpes en zonas donde haya circulación de vehículos
Tabla 4.3.3 Descripción de Accidentes en PAC por zonas (Continuación).
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4.4. RIESGOS ASOCIADOS AL SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIO.
Las instalaciones de protección contra incendio no suelen suponer un riesgo para el resto
de instalaciones del PAC sino que, más bien su diseño tiene que contemplar las
posibilidades de afectación del resto de instalaciones peligrosas con idea de conseguir su
máxima disponibilidad.
Puesto que el fin del SPCI es el mitigar las consecuencias de posibles accidentes
relacionados con el incendio, esta instalación habrá de llegar hasta los puntos más
peligrosos de la planta y por tanto entrará en contacto directo con escenarios que, en caso
de accidente, estén sometidos a condiciones ambientales de presión y temperatura muy
desfavorables, pudiendo esto afectar al correcto funcionamiento de los dispositivos que la
componen. Por este motivo, los dispositivos se diseñan para soportar estas condiciones
en la medida de lo posible pero existe un límite de resistencia mecánica de los materiales
que los hace vulnerables ante accidentes de gran magnitud.
Aceptando un grado de riesgo inevitable, sin embargo, el diseño ha de tener en cuenta la
existencia de riesgos evitables que, una vez salvados, posibiliten la máxima disponibilidad
de las instalaciones.
Un caso particular se puede observar a la hora de elegir el recorrido de las tuberías que
llevan el agua y espuma hasta las zonas de protección. Si el único criterio que se usa es
la mínima distancia para conseguir el mínimo coste, la solución puede ser barata pero
también puede ser poco confiable, al poder verse involucrada en escenarios de riesgo
innecesarios que provoquen su total indisponibilidad.
Teniendo en cuenta criterios de riesgo los recorridos más cortos pueden o no ser la
solución más confiable. Las medidas de protección por medio de barreras físicas que
aíslen las conducciones suelen ser la alternativa principal para poder elegir
configuraciones con recorridos cortos aunque traspasando escenarios peligrosos. Estas
medidas no son siempre posibles y en algunos casos puede incluso aumentar el coste de
la instalación demasiado.
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4.4.1. Riesgos provocados por el propio sistema de protección contra incendios
El único riesgo propio del SPCI a destacar es el que tiene lugar en la sala de bombeo
por el funcionamiento de la bomba diesel y almacenamiento de su combustible.
Los riesgos asociados a la bomba son principalmente el derrame e incendio así como
alguna explosión. Aunque un accidente de este tipo no afectaría al resto de
instalaciones del PAC, podría dejarlo por completo sin protección por afectar al resto del
sistema de bombeo y al almacenamiento de espumógeno.
El almacenamiento de gasoil tiene lugar en una sala colindante con la SCI. Debido a su
aislamiento es poco probable el caso de incendio aunque si habría que tener en cuenta
la posibilidad de derrame en el mismo, debiendo disponer de medios que recojan
cualquier vertido y eviten la salida de la sala del mismo.
4.4.2. Riesgos sobre el sistema de protección contra incendios
Como puede observarse en los planos nº 5 y 6, los recorridos elegidos para las
conducciones de agua y espuma según el diseño de la instalación están compuestos
principalmente por:
� Un primer tramo enterrado desde la sala contra incendios hasta el cubeto para
dejar libre el vial de circulación alrededor del mismo. Como puede comprobarse en el
plano nº 3, sobre este tramo tiene lugar el giro de los camiones cisterna que les
permite colocarse en posición de carga y posterior salida del parque.
� Un segundo tramo de acceso al interior del cubeto que en algunas tuberías tiene
lugar tras salir a superficie justo en la esquina noreste del cubeto (estas son las líneas
que se dirigen a los tanques situados en la zona sur-sureste o aquellas líneas que
tienen derivaciones hacia esa zona). En otras líneas el acceso tiene lugar tras recorrer
por el exterior el cubeto junto a las instalaciones de la zona 4 (ver figura 4.2.2).
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� Un tercer tramo de distribución a los respectivos dispositivos finales. Como puede
observarse en los planos nº 5 y 6 se evita cruzar las zonas intermedias del cubeto,
por ser zonas de mayor riesgo, y tienen lugar por la zona extrema del mismo.
� Un último tramo de ascensión para los anillos rociadores y cámaras de espuma,
teniendo todos lugar por la zona mas cercana del extremo del cubeto al tanque.
Tras un análisis de los recorridos, y el número de tuberías por los mismos, cabe
destacar la concentración de tuberías de agua y espuma en la esquina norte del cubeto.
Zona de alta concentración también de conducciones de combustible tanto interiores al
cubeto (entre tanques y sala de bombas de combustible) como exteriores al mismo
(entre cargadero sistema de recuperación de vapores y sala de bombas de combustible).
Un accidente que pudiera afectar a las tuberías de agua y espuma en un punto de la
zona norte del cubeto podría dejar indisponible la mayor parte del SPCI, sobre todo
teniendo en cuenta que la mayor parte de estos tramos corresponden con el inicio de la
línea, afectando al resto de derivaciones de la misma.
Ante este problema se podría plantear un acceso alternativo de algunas líneas al cubeto
que por un lado permita la dispersión física de los dispositivos, disminuyendo así el
grado de afectación en caso de accidente y por otro evite el traspasar por zonas de
mucho riesgo.