Un muro de contención , también llamado muro de contención , es un muro de contención construido alrededor de un área de almacenamiento "donde se manipulan, procesan o almacenan sustancias potencialmente contaminantes , con el fin de contener cualquier escape involuntario de material de esa área hasta que se pueda tomar una acción correctiva". [1]
El término también puede referirse a diques , pero se utiliza con frecuencia para describir instalaciones de contención de líquidos que evitan fugas y derrames de tanques y tuberías , aunque a veces cualquier barrera se denomina dique. Con frecuencia, los líquidos en estos tanques y tuberías son tóxicos , y se utilizan diques para evitar que el líquido cause daños (ya sea por la fuerza o por su química ). Si un tanque grande tiene una falla catastrófica, el líquido por sí solo puede causar daños extensos. [2]
Si se construye correctamente, el muro de contención es lo suficientemente grande y resistente como para contener el contenido de un tanque entero, aunque las reglamentaciones pueden exigir que sea hasta un tercio más grande. Cuando varios tanques comparten un muro de contención, la capacidad se basa en el tanque más grande. Uno de los diseños más comunes para tanques grandes es una pared de hormigón o mampostería alrededor del tanque con un piso de hormigón . [3]
El hormigón funciona muy bien para muchos líquidos, pero no es adecuado para algunas aplicaciones, como las que contienen ácidos fuertes . No se recomienda el uso de bermas de tierra para los diques en la mayoría de las situaciones, aunque se pueden utilizar revestimientos para reducir la permeabilidad. Los tanques más pequeños suelen utilizar contenedores hechos de acero o plástico . El material utilizado depende del costo, las propiedades químicas del líquido y su densidad . Los tanques de plástico no pueden contener líquidos muy densos en niveles de pared altos. Los diques grandes y expuestos necesitarán una bomba de sumidero o algún otro sistema para eliminar la precipitación , aunque también se pueden utilizar para transferir el líquido derramado a otro contenedor. El agua de lluvia debe tratarse si el líquido que se almacena es tóxico porque puede haber pequeñas cantidades de ella alrededor del tanque. [4]
El muro de contención puede tener un techo para evitar que entren las precipitaciones, pero se deben tomar medidas para proporcionar una ventilación adecuada cuando se almacenan líquidos inflamables . Si el muro tiene más de un metro de altura, puede ser necesario colocar una escalera o escalones para permitir que las personas escapen rápidamente. Otro diseño utiliza un canal que drena el líquido a un recipiente secundario. [5]
Cuando el riesgo de falla del tanque no es tan probable o cuando no causaría daños extensos, el dique puede diseñarse para contener simplemente pequeñas fugas de mangueras y válvulas . Este dique puede no ser capaz de contener todo el volumen del tanque. Se utilizan plástico y acero, pero otro método común es hacer una joroba o borde alrededor del perímetro de un piso de concreto. Algunos diques son temporales, como el almacenamiento de productos químicos a corto plazo en el campo. Un dique tipo joroba o pendiente es útil cuando los vehículos necesitan acceder al área. También hay un tipo de dique que se comprime cuando pasa un vehículo y se expande una vez que ha pasado. [ cita requerida ]
La construcción de diques es un requisito legal en muchos países, en particular alrededor de tanques, recipientes de almacenamiento y otras plantas que contienen líquidos que pueden ser peligrosos o dañinos para el medio ambiente. [6] Algunos ejemplos particulares que reciben atención específica en el Reino Unido, el resto de Europa y los EE. UU. son los tanques de almacenamiento de petróleo y combustible y los transformadores en subestaciones eléctricas que se llenan de petróleo con fines de refrigeración y aislamiento. En el Reino Unido, las instalaciones comerciales que superan los 200 litros y las instalaciones domésticas que superan los 2500 litros requieren un tanque con dique para cumplir con las "regulaciones de control de la contaminación" de la Agencia de Medio Ambiente . [7]
Es bastante fácil construir un dique "hermético" alrededor de la base de un tanque o recipiente. Una base de hormigón y una pared sellada de mampostería, ladrillo, hormigón o incluso acero prefabricado proporcionan la capacidad de retención [8].
Casi todas las normativas exigen una capacidad de retención del 110% del tanque más grande dentro del dique o del 25% de la capacidad total de todos los tanques dentro del dique, lo que sea mayor. Además, otras directrices en algunos países (por ejemplo, el Reino Unido) recomiendan medidas adicionales, como proporcionar suficiente "francobordo" o altura de pared por encima de la capacidad máxima de retención para dar cabida a factores dinámicos, como una oleada en situaciones de falla importante del tanque u olas provocadas por tormentas en diques más grandes. Como regla general (y a menos que prevalezcan leyes locales específicas), la mayoría de los operadores trabajan con la guía de capacidad del 25%/110%. [9]
Como se ha señalado anteriormente, los transformadores de las subestaciones eléctricas contienen cantidades significativas de aceite. Un transformador de 110 MVA puede tener hasta 40.000 litros de aceite refrigerante/aislante dentro del cuerpo del transformador y sus radiadores de bobinado y tanques de almacenamiento asociados. A diferencia de los tanques de almacenamiento de combustible ordinarios, se trata de estructuras complejas, con una mayor propensión a las fugas de aceite. Si tomamos como ejemplo el Reino Unido, cuando se produjo la privatización de la industria eléctrica en los años 1980 y 1990, las nuevas compañías eléctricas fueron conscientes de sus responsabilidades medioambientales. [ cita requerida ] La mayoría de las empresas locales y nacionales se dieron cuenta de que tenían varios miles de transformadores, muchos de los cuales habían estado perdiendo agua en el suelo durante muchos años. [ cita requerida ] Las empresas se embarcaron en un programa de modernización que incluía la construcción de diques "herméticos" para retener cualquier fuga de aceite y evitar una mayor contaminación. [ cita requerida ]
Inmediatamente se encontraron con el problema de la acumulación de agua de lluvia que queda retenida en el dique, que ahora es "hermético"; el agua de lluvia no deseada reduce la capacidad de retención del dique. Una vez que el nivel del agua alcanza más del 10% de la capacidad de retención del dique, ya no es apto para su uso y el agua debe ser extraída. También es probable que el agua esté, en el mejor de los casos, moderadamente contaminada con una pequeña película de aceite en la parte superior o, en el peor de los casos, sustancialmente contaminada por una gruesa capa de aceite. Esto es peor en los transformadores más antiguos y con más fugas. Esto también puede aplicarse a cualquier tanque de almacenamiento de aceite [ cita requerida ]
El petróleo flota en el agua y, si todavía está lo suficientemente limpio como para ver a través de él, tiene un índice de refracción diferente al del agua que se encuentra debajo, lo que hace que sea difícil juzgar la interfaz petróleo/agua. Esto hace que el bombeo manual sea difícil e inseguro. Retirar todo el contenido para desecharlo como residuo peligroso es costoso y ambientalmente inaceptable. Sin embargo, al menos en el Reino Unido, las últimas regulaciones [10] requieren que se establezca algún método formal para la eliminación del agua de lluvia. Uno de los sistemas recomendados es un sistema de bombeo automático que sea capaz de discriminar entre petróleo y agua. Un buen sistema debe funcionar de forma continua y automática y debe fallar de forma segura (por ejemplo, no bombear). También debe proporcionar alarmas para condiciones como el nivel alto de agua (indicativo de falla de la bomba o del sistema) y el nivel alto de petróleo para advertir que se debe tomar la acción para retirar el petróleo usado . Estos sistemas de bombeo automático generalmente se conocen como "BundGuards".
En el Reino Unido, a veces se construyen estructuras de movimiento de tierras artificiales alrededor de los desarrollos de viviendas , especialmente cerca de sitios industriales. Los montículos de tierra con vegetación (normalmente arbustos y árboles) reducen el ruido del sitio industrial. [11] Los diques crean un paisaje más natural en lugar de barreras gruesas o altas. Pueden construirse en formas curvas o sinuosas, según el paisaje. Los diques también se utilizan para proteger las viviendas de las rutas de transporte ruidosas, como las autopistas y los ferrocarriles . [12]
Se dice que los diques pueden utilizarse para retener el agua de lluvia en llanuras con ligeras pendientes que han perdido vegetación debido a la sequía y al pastoreo excesivo . Según esta teoría, los diques semicirculares retendrán el agua de lluvia, dándole tiempo para penetrar en el suelo y rehidratar las semillas en el suelo. [13]
En el Reino Unido se han producido fallos en los muros de contención, como en Warrington , Cheshire, en 1994. Un tanque de polipropileno que contenía unas 30 toneladas de soda cáustica acuosa al 40% sufrió una fuga aproximadamente a la mitad del muro principal. [ cita requerida ] El fluido corrosivo se esparció por el muro de contención, causando grandes daños a la fábrica circundante y a las instalaciones adyacentes. El muro de contención de Buncefield tampoco logró contener la gasolina y el agua contra incendios después de la explosión inicial y el incendio posterior. [14]
En general, los diques de contención no están diseñados para evitar desbordamientos de tanques , ya que esto requeriría cubrir una superficie enorme, como lo demuestran claramente accidentes como el desastre de Tacoa . Por lo tanto, es fundamental prevenir los desbordamientos en primer lugar. [15]
Los muros de contención se deteriorarán con el tiempo (por ejemplo, pueden formarse grietas en las paredes de hormigón o pueden corroerse las barras de refuerzo) o sufrirán daños (por ejemplo, impactos de vehículos) o pueden haberse realizado modificaciones. Para garantizar que los muros de contención sigan brindando la protección necesaria contra fugas y derrames, se deben evaluar periódicamente para garantizar que sigan brindando la integridad suficiente (por ejemplo, que no tengan fugas).
Las reglamentaciones nacionales y locales suelen especificar la frecuencia y el método de evaluación de la integridad de los diques. En el Reino Unido, en el caso de los emplazamientos autorizados por la Agencia Ambiental, la evaluación de la integridad se realiza normalmente una vez al año. En Irlanda, en el caso de los emplazamientos autorizados por la EPA, la evaluación de la integridad se realiza normalmente cada tres años. El permiso o la licencia reales del emplazamiento normalmente especificarán el intervalo de evaluación.
Se utilizan dos técnicas de evaluación: la prueba hidrostática y la inspección visual. En determinadas circunstancias, se pueden utilizar ambas técnicas.
Los principios generales de las pruebas hidrostáticas se describen en [16] . Estos pasos generales consisten en:
Una inspección visual requiere que una persona competente examine el dique para determinar si, en su opinión, está en condiciones adecuadas para retener el contenido del contenedor primario en caso de derrame. El examen incluirá una inspección visual de las paredes internas y externas y de la base del dique. En particular, se examinarán las juntas de las paredes y la base y también los lugares donde las tuberías penetran en las paredes del dique. Se anotarán todos los defectos que puedan causar una fuga.
La definición de una persona competente puede estar definida en el permiso, pero generalmente se considera que se refiere a un ingeniero colegiado con la experiencia adecuada [1].
Cuando existan dudas sobre la integridad, la inspección visual podrá complementarse con una prueba hidrostática de bajo nivel.
Todos los diques nuevos deben probarse antes de entrar en servicio. Los métodos de prueba suelen estar especificados en el código de diseño utilizado para diseñar los diques. Históricamente se han utilizado dos códigos de diseño en todo el Reino Unido e Irlanda, BS8007:1987 y CIRIA163. BS8007:1989 ha sido retirada [17] y reemplazada por BS EN 1992-3:2006. [16] Sin embargo, muchos reguladores siguen haciendo referencia a esta norma retirada y los requisitos de prueba son idénticos en ambas normas. Es importante que esta prueba se realice antes de colocar tanques, bombas u otros equipos en el dique. Esto se debe a que los tanques pueden intentar flotar y, por lo tanto, volverse inestables y otros equipos pueden resultar dañados por la inmersión en agua.
Los diques prefabricados generalmente habrán sido probados en la fábrica donde se fabrican y, por lo tanto, deben estar acompañados de un certificado de prueba.
Las pautas para la evaluación de los diques existentes difieren significativamente entre el Reino Unido e Irlanda. En el Reino Unido, la inspección visual de los diques existentes es el método de evaluación preferido. [18] Esto se debe a preocupaciones sobre la estabilidad del nuevo tanque y la posibilidad de promover la corrosión de la base del tanque. En Irlanda, para los sitios regulados por la EPA, la prueba hidrostática es el método preferido a menos que existan razones prácticas o de seguridad por las que no se pueda realizar una prueba hidrostática [1].
Las posibles razones por las que una prueba hidrostática puede ser insegura o poco práctica incluyen:
En algunos casos, puede ser necesario probar las juntas y las penetraciones de los diques (por ejemplo, las de las tuberías) para comprobar su estanqueidad utilizando una presa de lapa o algo similar. [19]
12 de diciembre de 2005 [...] los diques no pudieron contener por completo el combustible y el agua que se escaparon y que se utilizaron para combatir el incendio [...] 14 de diciembre de 2005 Los daños a los diques causados por el intenso calor del incendio provocaron una pérdida significativa de la contención secundaria [...]