MODELOS ATMOSFERICOS PARA SIMULACION DE CONTAMINACION Y RIESGOS EN INDUSTRIAS SCRI MANUAL DE REFERENCIA Versión 3.1 Octubre de 2000 SCRI Manual de Referencia Sistemas Heurísticos 2 SCRI Manual de Referencia CONTRATO DE LICENCIA DE SOFTWARE Cuidadosamente, lea todos los términos y condiciones del presente contrato. Al utilizar el software, demuestra usted conformidad en tales términos y condiciones. 1. Licencia. Usted tiene el derecho no exclusivo de usar los programas incluidos. Tales programas sólo pueden ser usados en una sola computadora a la vez. Usted no puede distribuir copias de los programas a otros. Usted no puede alterar o decompilar el diseño del software o realizar cualquier esfuerzo por violar el sistema de protección del diskette del sistema. 2. Copias de Respaldo. Usted puede hacer copias de respaldo de los diskettes de instalación del sistema. Duración. Esta licencia es efectiva hasta que sea terminada. Para terminarla usted debe destruir los programas y todas las copias de los mismos. La licencia también puede ser terminada si usted no cumple con las condiciones del presente contrato. 1. General. La presente licencia solo puede ser modificada por un funcionario autorizado de Sistemas Heurísticos, S.A. de C.V. Si alguna disposición del presente contrato resultara contraria a las leyes vigentes, fuera inválida o imposible de hacer cumplir, el contrato se considerará divisible y de ninguna manera esto afectará la validez o cumplimiento de las restantes. Este contrato se halla bajo la jurisdicción de los tribunales de la Ciudad de Monterrey, N.L., México. GARANTÍA LIMITADA La presente garantía cubre cualquier defecto físico en los diskettes del software por 90 días en los diskettes de instalación y de 1 año en el diskette del sistema y/o cartucho de protección de software a partir de la entrega del software, para lo cual se reemplazarán los diskettes defectuosos, siempre y cuando usted remita; Su nombre y dirección y los diskettes defectuosos. LIMITACIONES Esta garantía no cubre materiales extraviados, robados, dañados accidentalmente, utilizados indebidamente o modificados sin autorización. Específicamente, no garantizamos que el software sea apto para un propósito en particular. No somos responsables por daños emergentes. No seremos responsables por daños especiales, fortuitos, indirectos u otros daños similares, aún cuando se nos haya prevenido a nosotros o a nuestros agentes de la posibilidad de que dichos daños ocurran. Esto significa que no somos responsables por los daños o costos en que se incurra como consecuencia de la pérdida de ganancias o beneficios, adquisición inadecuada de equipo o perdidas derivadas de la utilización del software. Además, no somos responsables por los daños o costos en que se incurra por la obtención de software de reemplazo, reclamos de terceros, inconveniencias o costos similares. La responsabilidad no excederá el precio de compra: En ningún caso nuestra responsabilidad por cualquier daño a usted o a cualquier otra persona excederá el precio pagado por la licencia de utilización del software, sin importar la naturaleza del reclamo. Sistemas Heurísticos 3 SCRI Manual de Referencia Instalación del Sistema Seleccione el comando Ejecutar del menú inicio. En el campo mostrado, teclee la unidad en donde están los archivos de instalación seguido del programa setup.exe. Presione el botón “Aceptar”. Sistemas Heurísticos 4 SCRI Manual de Referencia El sistema muestra la pantalla de inicio de la instalación. Presione el botón “OK” para continuar En la siguiente pantalla puede seleccionar el directorio donde desee instalar el sistema. Para cambiar de directorio presione el botón “ Change directory” Introduzca la ruta correspondiente en el campo superior. Al terminar dé un click en el botón “OK.” Sistemas Heurísticos 5 SCRI Manual de Referencia En caso de seleccionar un directorio nuevo, el sistema pedirá autorización para crearlo. Una vez seleccionado el directorio de instalación, regresamos a la pantalla anterior. Dé un click en el botón señalado para iniciar. Se empezarán a copiar los archivos a su disco duro. Sistemas Heurísticos 6 SCRI Manual de Referencia Instalación de la llave de protección Para utilizar el sistema, es necesario instalar en su equipo la llave de protección. Para esto, realice lo siguiente: 1. Coloque la llave en el puerto paralelo. 2. Utilice Explorer para navegar hacia el directorio donde se instaló el programa. 3. Ejecute el programa hdd32.exe 4. Se le preguntará si desea instalar el controlador de dispositivo de la llave de protección. Presione “Sí” para continuar. 5. Siga las instrucciones en pantalla. Sistemas Heurísticos 7 SCRI Manual de Referencia I. PRESENTACION Prefacio a la versión 3.0 El paquete SCRI ha sido utilizado ampliamente para elaborar una primera evaluación de los impactos de la contaminación por fuentes puntuales tales como chimeneas o en la elaboración de escenarios de afectación por fugas o derrames de productos tóxicos ya sea como fugas continuas o instantáneas o en la evaluación de los daños provocados por nubes explosivas. Desde su concepción inicial, que fue el Sistema de Información Rápida de Impacto Ambiental “SIRIA” y a partir del cual se creó el SCRI en su primera versión, se pretendió dar al personal de análisis de riesgos e impacto ambiental con una herramienta de uso sencillo, que requiriera información o datos fácilmente obtenibles y cuyos resultados fueran una primera aproximación de las consecuencias de la contaminación o de siniestros provocados por fugas de productos tóxicos o daños de nubes explosivas, basándose primordialmente en técnicas o metodologías de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) en lo que respecta a los modelos gaussianos A través de su uso, se han difundido los conceptos involucrados en la materia y se ha concientizado a los diferentes profesionistas relacionados con temas de impacto ambiental y evaluación de riesgos, en la definición de escenarios de afectación por siniestros o contaminación, lo que ha permitido elaborar planes de contingencia y poner especial atención en la disminución de accidentes y de la contaminación ambiental. En esta nueva versión del SCRI, se ha intentado mantener las características iniciales de facilidad de uso y de obtención de datos, pero a la vez utilizar las técnicas y algoritmos más reconocidos en la materia, tomando como base el documento de la EPA “Appendix W to Part 51 ‘ Guideline on Air Quality Models” el cual da una base común para estimar las concentraciones de calidad del aire utilizadas en la evaluación de estrategias de control y desarrollar límites de emisión. Específicamente los modelos de emisiones y de fugas continuas de productos tóxicos, utilizan los algoritmos del modelo “Industrial Source Complex (ISC3) el cual es uno de los modelos para aplicaciones regulatorias de la EPA (“ Apendix A to Appendix W of Part 51-Summaries of Preferred Air Quality Models, EPA, 7-1-97 Edition). Una referencia al modelo ISC3 esta contenida en “Environmental Protection Agency, 1995. User’s Guide for The Industrial Source Complex (ISC3) Dispersion Models Volumes 1 and 2. EPA Publications Nos. EPA454/B-95-003 a & b” Los mejoras integradas en el SCRI además de utilizar algoritmos más elaborados son: Para los modelos gaussianos. • • • • • • • Consideración de fuentes múltiples, tanto puntuales como de áreas. Consideración de áreas rurales o urbanas. Terrenos planos o con elevaciones Tiempos promedios de 1 hora hasta 1 año. Obstáculos de edificios en la dirección del viento. Consideraciones de alturas de mezclado. Decaimiento exponencial o vida media del contaminante para considerar transformaciones químicas. En cuanto al ambiente de trabajo las mejoras integradas son: • Desarrollado para ambiente Windows 95 Sistemas Heurísticos 8 SCRI Manual de Referencia • • • Una gran diversidad de gráficas de resultados. Impresión de las gráficas en cualquier impresora compatible con Windows. Posibilidad de exportar los resultados y gráficas a Excel o Word para mejorar la presentación de resultados. Para el modelo de Nubes Explosivas. • • • • Posibilidad de simular detonaciones de explosivos líquidos o sólidos. Separación de los cálculos de formación de la nube explosiva y de la equivalencia de la nube explosiva a TNT. Conversión de unidades inglesas y métricas. Mejora en la estimación del factor de explosividad al incluir en la base de datos este dato para varias sustancias. Sistemas Heurísticos 9 SCRI Manual de Referencia Sistemas Heurísticos 10 SCRI Manual de Referencia 2. INTRODUCCIÓN La emisión de contaminantes a la atmósfera y el importante manejo de sustancias peligrosas debidos a la actividad industrial son hoy en día un aspecto relevante de nuestra sociedad. La generación de contaminantes atmosféricos en las actividades de producción se puede presentar tanto a nivel de proceso como por las operaciones de combustión. Una característica de estas emisiones es su carácter casi permanente y rutinario, ya que van ligadas a la operación normal de una industria. En varios países se han fijado estándares de emisión que regulan la cantidad máxima de contaminante a emitir por unidad de tiempo base, de tal manera que las posibles afectaciones en el entorno del emisor sean mínimas. En algunos otros la reglamentación se enfoca a las características de la emisión, como es el caso de la altura a la cual se descargan los contaminantes a la atmósfera, es decir la altura de chimenea requerida para no afectar significativamente la calidad del aire del entorno. En cualquiera de los dos casos anteriores, la finalidad de las normas es el prevenir y evitar la presencia de concentraciones elevadas a nivel de piso que pudieran dañar a los posibles receptores (población, vegetación, bienes materiales, etc.), o mejorar la calidad del aire en el medio ambiente. El aspecto del manejo, transporte o almacenamiento de sustancias peligrosas es de primera importancia, debido a los efectos que se pueden presentar en caso de un accidente; de particular interés es el referente a la liberación en la atmósfera de un gas o vapor tóxicos provenientes de una fuga o derrame de un líquido que se evapora. A este respecto, el factor importante a considerar es la posible exposición de gente a concentraciones de un gas o vapor que puedan afectar severamente su salud o incluso provocar su muerte. Actualmente este tipo de eventos ha recibido especial atención debido a un número significativo de accidentes que se han registrado a nivel mundial. Una situación parecida a la anterior es la relativa a la liberación masiva e instantánea de un gas tóxico, el cual forma una nube ó "puff" que es transportada por el viento. Aquí también es importante el poder prevenir la exposición de la población a niveles de concentración peligrosos o letales. Con mucha frecuencia en las industrias se manejan sustancias que en determinado momento pueden provocar una explosión. En este sentido resultan de especial interés los gases o líquidos que puedan dar lugar a la formación de una nube explosiva. En este caso es importante el poder estimar los radios de afectación y la magnitud de los daños potenciales por la ocurrencia de un evento explosivo, considerando el personal expuesto y las características de instalaciones y procesos existentes. Con base en lo hasta aquí mencionando, el presente manual ha sido elaborado con el fin de describir y mostrar la operación de un paquete de modelos atmosféricos que permiten apoyar la simulación de los escenarios descritos. Este paquete, cuyo nombre es SCRI (Simulación de Contaminación y Riesgos en Industrias), esta integrado por cuatro modelos: • Modelo de Dispersión de una Emisión Puntual Continua de Gas. • Modelo de Dispersión de un Gas o Vapor Proveniente de una Fuga o Derrame de un Líquido que se Evapora. • Modelo de Dispersión de un Gas Liberado en Forma Masiva e Instantánea. • Modelo de Evaluación de Daños Provocados por Nubes Explosivas. Los tres modelos de dispersión son del tipo gaussiano y permiten obtener estimaciones de concentraciones en el aire, considerando condiciones de emisión y estabilidad atmosférica particulares. El modelo para daños por explosiones estima un equivalente en masa de TNT de la sustancia considerada y simula la generación de ondas expansivas debidas a la explosión de una nube formada con la sustancia en cuestión. Sistemas Heurísticos 11 SCRI Manual de Referencia Es necesario mencionar que este paquete de modelos debe considerarse primariamente como herramientas de "cribado" para el análisis de posibles situaciones de dispersión de un contaminante o sustancia tóxica, y no como un medio a través del cual se pueden simular o representar condiciones específicas de un emisor y su entorno. Este manual esta organizado de tal forma que el usuario puede consultar directamente la documentación de cada modelo por separado. Así, para cada uno de ellos se presentan tres elementos: 1) Operación del modelo 2) Ejemplos de aplicación. 3) Descripción del modelo matemático En la descripción del modelo se ha incluido su conceptualización global, así como las ecuaciones que lo representan; igualmente se indica cómo se estructuró el algoritmo de cálculo y cuáles son las condiciones de aplicación mas adecuadas. La parte descriptiva de la operación del modelo muestra paso a paso la manera de alimentar los datos para efectuar corridas del mismo, así como la edición de los resultados, ya sea en pantalla o en forma impresa. Por último se presentan algunos ejemplos típicos de aplicación del modelo. El paquete SCRI ver 3.0 ha sido preparado para correr en microcomputadoras PC 486 o mejor con Windows 95, que tengan un mínimo de 8 Mb de memoria principal, espacio en disco duro de 4 Megabytes. Los datos necesarios para correr los modelos son muy factibles de ser conocidos o, en último caso, estimados; la modificación de los mismos es muy rápida y la creación de diferentes escenarios muy versátil, debido al avanzado sistema interactivo que posee el SCRI. Información adicional o dudas respecto a la operación o instalación del paquete se puede obtener en las siguientes direcciones Sistemas Heurísticos, S.A de C.V. Av de los Maestros #535 Col. Nva Sta Maria México, D.F., 02800 Tel 5556-6165 Fax. 556-6169 Sistemas Heurísticos José Camilo Cela #101 Col. Rincón Contry Monterrey, N.L. CP 67140 Tel. (8) 317-42-38 y 317-1827 Fax (8) 299-4104 12
