Contributions to the risk assessment of major accidents in port areas

148 Pages·2007·5.96 MB·English

Contributions to the risk assessment
of major accidents in port areas

Andrea Ronza

Ph.D. thesis submitted to the
Universitat Politècnica de Catalunya

Supervised by:
Joaquim Casal i Fàbrega, Ph.D.
Juan Antonio Vílchez Sánchez, Ph.D.

CERTEC - Centre d’Estudis del Risc Tecnològic
Departament d’Enginyeria Química
Escola Tècnica Superior d'Enginyers Industrials de Barcelona
Universitat Politècnica de Catalunya

Barcelona, November 2007

C
E R
TEC

ACTA DE QUALIFICACIÓ DE LA TESI DOCTORAL

Reunit el tribunal integrat pels sota signants per jutjar la tesi doctoral:

Títol de la tesi: Contributions to the Risk Assessment of Major Accidents in Port Areas
Autor de la tesi: Andrea Ronza

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Barcelona, …………… de/d’….................…………….. de ..........….

El President El Secretari

............................................. ............................................
(nom i cognoms) (nom i cognoms)

El vocal El vocal El vocal

............................................. ............................................ .....................................
(nom i cognoms) (nom i cognoms) (nom i cognoms)

A Lara

A mamma, papà e Ela, le persone meno obiettive del mondo

Agradecimientos
Antes de nada, quiero agradecer a los profesores Joaquim Casal y Juan Antonio Vílchez, directores de
esta tesis, por su ayuda durante estos años. A Joaquim agradezco especialmente el hecho de haberme
acogido en el CERTEC y dado así la posibilidad de llevar a cabo este trabajo, pero sobre todo de recorrer
una trayectoria formativa interesante y estimulante. A Juan Antonio, por el interés que ha mostrado en
este trabajo y por el soporte técnico proporcionado, así como por la posibilidad que me otorgó de
desarrollarme profesionalmente en el mundo de la consultoría, hecho que sin duda alguna ha mejorado
muchos aspectos de la tesis, haciendo que ésta haya podido tener un enfoque práctico además del
estrictamente académico.
Al dr. Sergi Carol, responsable de muchas de las ideas presentes en esta tesis. Si ésta “arrancó”, un día de
hace algunos años, se debe sobre todo a él.
Al prof. Norberto Piccinini del Politecnico di Torino, sin el cual –sencillamente– no estaría donde estoy
en este momento.
Al prof. Josep Arnaldos, compañero de largas discusiones sobre temas varios (Barça, Inter, cocina italiana
y catalana…) –que alegraron unas cuantas mañanas y tardes en el departamento– y, naturalmente, por su
apoyo y dirección del proyecto FLEXRIS, que constituye una parte importante de este trabajo.
A Miguel Muñoz, un gran amigo, un gran profesional, una grandísima persona, que me ha enseñado
mucho en estos años, siendo, entre innumerables otras cosas, el compañero quizás más paciente que haya
encontrado en mi vida. Su contribución es tangible en esta tesis, ya que es coautor del Paper 5.
A Fabio, al que echo de menos desde que se fue de Barcelona y con el cual compartí momentos
imborrables (si bien no sólo a nivel profesional) a lo largo del doctorado.
A mi amiga Anna Giménez, que nunca agradeceré bastante por haberme “acogido” en su casa y
aguantado como compañero de piso.
A los otros compañeros del CERTEC con los cuales compartí tiempo y varias noches de juerga: Yolanda,
Alba, Elsa, Luis, Sergi, Jordi, Joan. Naturalmente a Rosa Mari por haber compartido energías conmigo y
por su aportación en las fases iniciales de este trabajo.
Al prof. Fernández Pello, al dr. Guillermo Rein y a los chicos de los Combustión Processes Laboratorios
de la University of California of Berkeley, donde viví una experiencia enriquecedora y difícil de olvidar.
Al personal de la empresa TIPs, y en particular a Roberto, por haber contribuido a mi crecimiento
profesional. Trabajar en la empresa me ha aclarado que la aplicación de los conocimientos es más que
necesaria, ya que magnifica y desarrolla los conocimientos adquiridos en la universidad. Esta
consideración es particularmente válida en el caso de una Politécnica, es decir un centro de divulgación e
investigación de un saber práctico como lo es la ingeniería.
También agradezco al Ministerio de Ciencia y Tecnología (MCYT), por el apoyo económico recibido.

A Barcelona, por haber hecho de mí lo que soy.

A mamma, papà, Ela, Emma, perché siete fantastici. E basta.

A Lara por compartir su vida con la mía. Esto tiene más mérito que diez tesis doctorales.

Resumen
Esta tesis se presenta como un conjunto de artículos (ya publicados en revistas
internacionales, con la excepción del Artículo 6) precedidos por una serie de capítulos
introductorios.

1. Introducción. Describe los puertos en relación al análisis del riesgo, al manejo de
materias peligrosas (MMPP) y a leyes y convenciones internacionales relevantes.

2. Análisis bibliográfico. Lista trabajos sobre materias peligrosas, vertidos de
hidrocarburos y análisis del riesgo de accidentes portuarios, tocando varias técnicas de
evaluación del riesgo.

3. Objetivos y metodología. Esta capítulo define los objetivos de la investigación, es
decir analizar los sistemas portuarios desde el punto de vista de la evaluación del riesgo
de manipulación de MMPP y diseñar herramientas para evaluar dicho riesgo. Además
se detallan la metodología empleada y los principales resultados para cada artículo
incluido en la tesis.

4. Conclusiones.

Artículos

Artículo 1 – A Survey of Accidents in Ports (Loss Prevention Bulletin, 183, pp. 23-
28, 2005). Presenta los resultados de un análisis histórico de 1033 accidentes, acerca de
varios aspectos (tipo y causa de los accidentes, consecuencias sobre la población, etc.).
x Resumen

Artículo 2 – Predicting the Frequency of Accidents in Port Areas by Developing
Event Trees from Historical Analysis (Journal of Loss Prevention in the Process
Industries, 16, pp. 551-560, 2003). Se utilizó el análisis histórico −sobre una muestra
parecida a la del Artículo 1− identificando secuencias accidentales, es decir árboles de
eventos generales. Se determinó a continuación la frecuencia de algún típico accidente
portuario, demostrando que los árboles propuestos pueden utilizarse en el análisis
cuantitativo del riesgo (ACR).

Artículo 3 – Using Transportation Accident Databases to Investigate Ignition and
Explosion Probabilities of Flammable Spills (Journal of Hazardous Materials,
146(3), pp. 106-123, 2007). Se analiza la literatura especializada sobre probabilidad de
ignición y explosión. Se presentan los resultados de la investigación de varias decenas
de miles de registros accidentales procedentes de dos bases de datos de
vertidos/accidentes de organismos federales estadounidenses. Se proponen ecuaciones
para predecir la probabilidad de ignición y explosión a partir de la cantidad y de la
sustancia vertida.

Artículo 4 – A Quantitative Risk Analysis Approach to Port Hydrocarbon
Logistics (J. Haz. Mat., 128(1), pp. 10-24). Se presenta un método para llevar a cabo
ACRs de terminales de hidrocarburos, que tiene en cuenta vertidos menores y graves.
Se propone una técnica simplificada para el cálculo de la frecuencia de los accidentes y
se da un ejemplo de aplicación, basado en un estudio llevado a cabo en el Puerto de
Barcelona.

Artículo 5 – Consequences of Major Accidents: Assessing the Number of Injured
People (J. Haz. Mat., 133(1-3), pp. 46-52). El ACR requiere que se estime el número
de muertos de los accidentes. El número de heridos, si bien importante, se evalúa raras
veces, ya que supone un esfuerzo importante. En este artículo se utilizó un conjunto de
registros accidentales para definir una relación entre el número de muertos y de heridos.
Se utilizaron el análisis de los componentes principales y el cluster analysis, obteniendo
el número verosímil de heridos en función del número de muertos.

Artículo 6 – Economic Valuation of Damages Originated by Major Accidents in
Port Areas (J. Loss Prev. Proc. Ind., en impresión). Se presenta un procedimiento
para estimar el coste de los daños sufridos por la población, las instalaciones y el medio
ambiente como consecuencia de accidentes en puertos. Se proponen niveles de
compensación económica para daños a personas. Se consideran asimismo los daños al
medio ambiente (atmósfera, agua, fauna). Se plantean costes de instalaciones y edificios
afectados. Finalmente, se analizan las pérdidas debidas a la parada de actividades y a los
costes indirectos.