ARMIJOS ENCALADA ANTONY PATRICIO

Juan Perez

24/5/2024

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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL

SIMULACION DEL CONTAMINANTE POR
COMBUSTIBLE DE AVIACION AV-GAS EN EL TERMINAL
DE ALMACENAMIENTO DEL AEROPUERTO DE
GUAYAQUIL
TRABAJO NO EXPERIMENTAL

Trabajo de titulación presentado como requisito para la
obtención del título de
INGENIERO AMBIENTAL

AUTOR
ARMIJOS ENCALADA ANTONY PATRICIO

TUTOR
ING. LUIS ANTONIO MOROCHO ROSERO

GUAYAQUIL – ECUADOR

2020
1 PORTADA

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL

2 APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, ING. LUIS ANTONIO MOROCHO ROSERO, docente de la Universidad Agraria
del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación:
SIMULACION DEL CONTAMINANTE POR COMBUSTIBLE DE AVIACION AV-
GAS EN EL TERMINAL DE ALMACENAMIENTO DEL AEROPUERTO DE
GUAYAQUIL, realizado por el estudiante ARMIJOS ENCALADA ANTONY
PATRICIO; con cédula de identidad N° 0751070400 de la carrera INGENIERIA
AMBIENTAL, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante
su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad
Agraria del Ecuador; por lo tanto se aprueba la presentación del mismo.

Atentamente,

Firma del Tutor

Guayaquil, 19 de octubre del 2020

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERIA AMBIENTAL

3 APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN

Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como
miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de
titulación: “SIMULACION DEL CONTAMINANTE POR COMBUSTIBLE DE
AVIACION AV-GAS EN EL TERMINAL DE ALMACENAMIENTO DEL
AEROPUERTO DE GUAYAQUIL”, realizado por el estudiante ARMIJOS
ENCALADA ANTONY PATRICIO, el mismo que cumple con los requisitos exigidos
por la Universidad Agraria del Ecuador.

Atentamente,

Ing. Diego Muñoz Naranjo
PRESIDENTE

Ing. Luis Morocho Rosero Ing. Wolfio Ribadeneira Arguello
EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL

Oce. Leila Zambrano Zavala
EXAMINADOR SUPLENTE

Guayaquil, 19 de octubre del 2020
4

3.1 Dedicatoria
A mí familia y a mis compañeros.

3.2 Agradecimiento
A mi familia y a mis compañeros.

3.3 Autorización de Autoría Intelectual

Yo ARMIJOS ENCALADA ANTONY PATRICIO, en calidad de autor(a) del
proyecto realizado, sobre “SIMULACION DEL CONTAMINANTE POR
COMBUSTIBLE DE AVIACION AV-GAS EN EL TERMINAL DE
ALMACENAMIENTO DEL AEROPUERTO DE GUAYAQUIL” para optar el título
de INGENIERO AMBIENTAL, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD
AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen
o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de
investigación.
Los derechos que como autor(a) me correspondan, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.

Guayaquil, octubre 19 del 2020

ARMIJOS ENCALADA ANTONY PATRICIO
C.I. 0751070400

Índice
1 PORTADA .......................................................................................................... 1
2 APROBACIÓN DEL TUTOR .............................................................................. 2
3 APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ...................................... 3
3.1 Dedicatoria ....................................................................................................... 4
3.2 Agradecimiento ................................................................................................ 5
3.3 Autorización de Autoría Intelectual .................................................................. 6
Índice de tablas .................................................................................................... 10
Índice de figuras ................................................................................................... 11
Resumen .............................................................................................................. 13
Abstract ................................................................................................................ 14
1. Introducción...................................................................................................... 15
1.1 Antecedentes del problema ........................................................................... 15
1.2 Planteamiento y formulación del problema .................................................... 16
1.2.1 Planteamiento del problema. ................................................................... 16
1.2.2 Formulación del problema. ...................................................................... 17
1.3 Justificación de la investigación ..................................................................... 18
1.4 Delimitación de la investigación ..................................................................... 19
1.5 Objetivo general ............................................................................................. 19
1.6 Objetivos específicos ..................................................................................... 20
1.7 Hipótesis ........................................................................................................ 20
2. Marco teórico ................................................................................................... 21
2.1 Estado del arte ............................................................................................... 21
2.2 Bases teóricas ............................................................................................... 23
2.2.1 Avgas. ...................................................................................................... 23
2.2.2 Contaminación atmosférica. .................................................................... 25
8

2.3 Marco legal .................................................................................................... 27
2.3.1 Constitución Política de la República del Ecuador................................... 27
2.3.2 Código Orgánico del Ambiente. ............................................................... 28
2.3.3 Reglamento ambiental de actividades hidrocarburíferas. ........................ 29
2.3.4 Reglamento de operaciones hidrocarburíferas. ....................................... 31
2.3.5 National Fire Protection Association 30. .................................................. 32
3. Materiales y métodos ....................................................................................... 34
3.1 Enfoque de la investigación ........................................................................... 34
3.1.1 Tipo de investigación. .............................................................................. 34
3.1.2 Diseño de investigación. .......................................................................... 34
3.2 Metodología ................................................................................................... 34
3.2.1 Variables. ................................................................................................. 34
3.2.2 Recolección de datos. .............................................................................35
3.2.3 Análisis estadístico. ................................................................................. 37
4. Resultados ....................................................................................................... 40
4.1 Se obtuvo las variables a utilizar en la simulación mediante una visita técnica.
40
4.2 Se calculó el radio y pluma de afectación del contaminante mediante los
software Aloha y Marplot. ..................................................................................... 40
4.3 Se reconoce las áreas afectadas por la simulación y proponer un plan de
mitigación. ............................................................................................................ 43
5. Discusión ......................................................................................................... 46
6. Conclusiones .................................................................................................... 49
7. Recomendaciones ........................................................................................... 50
8. Bibliografía ....................................................................................................... 51
9

9. Anexos ............................................................................................................. 56

Índice de tablas
Tabla 1. Datos de los autotanques ............................................................... 40
Tabla 2. Radio de afectación medido en colores ........................................ 41
Tabla 3. Resultados estadísticos media, mediana, moda y varianza ........ 42
Tabla 4. Resultados del diámetro, altura y duración de la bola de fuego . 43
Tabla 2. Normas INEN .................................................................................... 56

Índice de figuras
Figura 1 Simulación Autotanque #1 realizada por el Software Aloha ............... 56
Figura 2 Simulación y datos obtenidos realizo por el Software Marplot Autotanque
#1 ......................................................................................................................... 57
Figura 3 Representación de la zona de afectación a través de google maps
autotanque #1 ...................................................................................................... 57
Figura 4 Simulación Autotanque #2 realizada por el Software Aloha ............... 58
Figura 5 Simulación y datos obtenidos realizo por el Software Marplot Autotanque
#2 ......................................................................................................................... 58
Figura 6 Representación de la zona de afectación a través de google maps
autotanque #2 ...................................................................................................... 59
Figura 7 Simulación Autotanque #3 realizada por el Software Aloha ............... 59
Figura 8 Simulación y datos obtenidos realizo por el Software Marplot Autotanque
#3 ......................................................................................................................... 60
Figura 9 Representación de la zona de afectación a través de google maps
autotanque #3 ...................................................................................................... 60
Figura 10 Simulación Autotanque #4 realizada por el Software Aloha ............. 61
Figura 11 Simulación y datos obtenidos realizo por el Software Marplot
Autotanque #4 ...................................................................................................... 61
Figura 12 Representación de la zona de afectación a través de google maps
autotanque #4 ...................................................................................................... 62
Figura 13 Simulación Autotanque #5 realizada por el Software Aloha ............. 62
Figura 14 Simulación y datos obtenidos realizo por el Software Marplot
Autotanque #5 ...................................................................................................... 63
12

Figura 15 Representación de la zona de afectación a través de google maps
autotanque #6 ...................................................................................................... 63

Resumen
Los camiones cisterna transportan la gasolina de aviación, normalmente
conocida como Avgas, que requiere diversos controles ya que es altamente
inflamable y se debe tener extremo cuidado al transportarse y distribuirse ya que
pueden ocurrir eventos catastróficos debido que este tipo de combustible puede
ocurrir una dispersión resultante de las condiciones climáticas y temperatura en el
momento del almacenamiento. Por este motivo se realizó la investigación
implementando dos software Aloha/ Marplot, los cuales ayudan a determinar el
rango de afectación y alcance de un evento catastrófico. Para la utilización del
software se integran distintas herramientas que permiten la dispersión de efluentes
contaminantes y se utiliza la información meteorológica para poder comprobar la
velocidad y dirección de donde sería la parte más vulnerable para dichos eventos.
Los resultados muestran que el mayor daño al camión cisterna puede ser causado
por eventos externos, uno de los cuales es la temperatura atmosférica actual. Los
software ayudaron a obtener la zona potencial letal de un posible evento, de dicho
radio de afectación la cual se divide en tres: rojo zona de mortandad, anaranjado
zona de quemaduras de segundo a tercer grado y amarillo el cual provocaría
quemaduras menores.
Palabras claves: Avgas, software, Aloha, Marplot, temperatura, atmosférica,
contaminantes.

Abstract

Tanker trucks carry aviation gasoline, commonly known as Avgas, which requires
various controls because it is highly flammable and extreme care must be taken
when transporting and distributing as catastrophic events can occur. This type of
fuel can generate a dispersion resulting from weather conditions and temperature
at the time of storage. For this reason, this research was conducted by implementing
two softwares: Aloha/ Marplot, which help determine the range of affectation and
scope of a catastrophic event. Different tools are integrated for the use of the
software that allow the dispersion of polluting effluents and the weather information
is used to be able to check the speed and direction of where it would be the most
vulnerable part for such events. The results show that the greatest damage to the
tanker can be caused by external events, one of which is the current atmospheric
temperature. These softwares helped to obtain the lethal potential zone of a possible
event of that radius of affectation, which is divided into three: red death zone, orange
burn area from second to third degree and yellow which would cause minor burns.
Keywords : Avgas, software, Aloha, Marplot, temperature, atmospheric,
pollutants.

1. Introducción
1.1 Antecedentes del problema
A nivel mundial, los problemas de contaminación tanto en suelos como en agua
y aire se deben principalmente a acciones antropogénicas; entre las que cabe
destacar la extracción de recursos naturales, en este caso en particular de
hidrocarburos (Pérez, 2017). El sector de hidrocarburos se ha expandido de manera
importante en los últimos años, convirtiéndose en pieza clave del crecimiento de la
economía mundial, el consumo de energía, la exploración, las reservas y la
producción han aumentado de manera considerable y este es actualmente
considerado como motor del crecimiento económico en varios países del mundo
(Velásquez, 2017).
Chang y Ling (como se citó en Batista, 2017), estudiaron las causas de 242
accidentes de tanques de almacenamiento de hidrocarburos en instalaciones
industriales.Las causas principales son: caídas de rayos durante tormentas
eléctricas, errores en las labores de mantenimiento, errores operacionales, entre
otros, de los cuales el 30% lo representan errores humanos. Persson y Lönnermark
(como se citó en Batista, 2017), mediante el estudio de 480 casos que involucran
fuego en tanques de almacenamiento, determinaron que la cantidad de accidentes
crece entre un 20 y un 80% cada década, reportándose un promedio de 16
accidentes anuales en la década de 1990.
En Puerto Rico los incendios o explosiones en tanques de almacenamiento de
líquidos inflamables de techo flotante, ocurren a menudo, aproximadamente un
tercio de todos los incendios ocurren a causa de relámpagos, los métodos
tradicionales fallan en prevenir incendios en los tanques cada año, una revisión de
16

incendios en tanques de petróleo entre los años 1951 y 2016 en San Juan (Puerto
Rico) se descubrió que: Hay 15 a 20 incendios en tanque reportados cada año,
desde incendios del sello de borde hasta fuegos que destruyeron campos enteros
de tanques. Un tercio de los 480 fuegos revisados se debieron a los relámpagos.
Las grandes cantidades de líquidos inflamables y combustibles almacenados en
tanques, de no manipularse adecuadamente pueden ocasionar una gran superficie
de incendio mismo que forma una capa de humo. Una capa de humo es una
composición compleja de gases diferentes y las llamas aparecen en esta capa
(Ordoñez, 2015).
En Ecuador se realizó un análisis de riesgo potencial de almacenamiento de
combustible en el centro de Quito, determinaron que el total de afectación sería
unos 14,84 ha y ocasionaría daños aproximadamente a unos 1300 habitantes en
tres barrios adyacentes al terminal. Además el estudio reveló que los ciudadanos
no están preparados para un posible accicidente y que el 27% de éstos asegura no
contar con los recursos suficientes para reconstruir su hogar de ocurrir el evento
(Segura-Alcívar et al., 2017).
Es importante la evaluación del riesgo y la simulación de los efectos de incendio
o explosión debido a que la información ayuda a determinar las zonas que podrían
ser afectadas y las consecuencias esperadas de un evento de esta magnitud, las
medidas preventivas y las medidas de acción que se deben ejecutar durante una
emergencia para mitigar sus efectos (Gobierno de la Rioja, 2016).
1.2 Planteamiento y formulación del problema
1.2.1 Planteamiento del problema.
Los centros de almacenamiento de combustible han aumentado en número y
mejoran la medidas de prevención con el paso del tiempo; sin embargo, aún se
17

presentan casos de explosiones por transporte, fuga, ruptura de oleoductos o
influencia antrópica, lo que genera grandes impactos ambientales y pérdidas totales
de áreas verdes, además del daño a la salud ocasionada poblaciones aledañas
(Méndez, 2010).
El incendio o explosión en centros de almacenamientos de hidrocarburos suele
tener efectos inmediatos o directos sobre las instalaciones, equipos o personas,
también pueden provocar otros accidentes adicionales en dichos equipos,
implicando nuevas pérdidas de contención a través del denominado “efecto
dominó”, aumentando así considerablemente las consecuencias finales (Aguilera,
2015).
La terminal de almacenamiento del Aeropuerto de Guayaquil cuenta una gran de
cantidad de tanques de almacenamientos de combustibles lo que constituye una
fuente de riesgo, no solo para la terminal aeroportuaria, sino también para la gran
cantidad de ciudadelas adyacentes con personas que no están capacitadas para el
pronto actuar en caso de un desastre (Segura-Alcívar et al., 2017).
Por tal razón, la presente investigación pretende determinar el radio de impacto
generado por una explosión simulada del combustible AV-GAS y así evaluar el
daño que podría causar, esto con la finalidad de generar un plan de mitigación para
el terminal de almacenamiento del aeropuerto de Guayaquil contribuyendo a la
prevención de impactos ambientales.
1.2.2 Formulación del problema.
¿Cuál es el radio de afectación en la terminal de almacenamiento de
combustibles TAGSA en caso de una explosión del autotanque de 3000 galones?
18

1.3 Justificación de la investigación
La presente investigación consiste en la determinación de impactos y daños
ambientales que provocaría la onda expansiva de una explosión con av-gas en una
terminal de almacenamiento de combustibles.
El riesgo de incendio y explosión se presenta en el lugar de trabajo con un
potencial intrínseco de pérdidas humanas, económicas y ambientales, esto
ocasionaría un radio de contaminación tanto aérea como terrestre. El riesgo es
mayor puesto que, no siempre se adoptan las medidas necesarias para prevenirlo
o protegerse contra el mismo (Instituto Sindical de Trabajo, Ambiente y Salud,
2007). La simulación como material de información para la prevención y medidas a
tomar en caso de ocasionarse una explosión es de gran aporte, ya que servirá como
una idea clara del impacto y pérdidas que pueden ocasionarse.
La investigación determinará el radio de afectación de una posible explosión;
para lo cual se realizará una simulación de una explosión, con lo que se conocerá
y proyectará el fenómeno para su evaluación sin correr ningún tipo de riesgo. La
realización de este tipo de simulación tiene como finalidad la prevención y obtención
de conocimiento para establecer medidas preventivas, lo que beneficiará tanto a la
empresa como a las ciudadelas alrededor.

1.4 Delimitación de la investigación
Espacio: Área de descarga de la Terminal de almacenamiento de combustibles
en el Aeropuerto de Guayaquil José Joaquín de Olmedo.
Figura 1. Mapa de Google
Armijos, 2020
Coordenadas: Sur: 2°09’27”; Oeste: 79°53’01”
Tiempo: El desarrollo de la investigación será en un periodo de 3 meses.

1.5 Objetivo general
Determinar el radio generado por una explosión simulada del combustible AV-
GAS para la prevención de impactos ambientales.

1.6 Objetivos específicos
• Obtener las variables a utilizar en la simulación mediante una visita técnica.
• Calcular el radio y pluma de afectación del contaminante mediante los
software Aloha y Marplot.
• Reconocer las áreas afectadas por la simulación y proponer un plan de
mitigación.
1.7 Hipótesis
El radio de afectación de la explosión del autotanque de combustibles de 3000
galones de AV-GAS en la terminal de almacenamiento del aeropuerto de Guayaquil
es de al menos 120 m.

2. Marco teórico
2.1 Estado del arte
En Miami, USA, en el 2017 se realizó una evaluación sobre la liberación
atmosférica accidental de cloro y butano de una fuente móvil usando Aloha y
Marplot. Como resultado se obtuvo que la clase de estabilidad tiene un efecto
significativo en la predicción del tamaño de la zona de amenaza tóxica bajo
diferentes condiciones de dispersión atmosférica. Además, el tamaño del área
afectada después de la liberación de un químico depende de las características del
producto químico junto con las condiciones meteorológicas y atmosféricas (Al-
Sarawi, 2017).
En Gansu (China) en la Universidad Long-dong evaluaron un tanque de
almacenamiento de propileno en un parque industrial para identificar los accidentes
simulados y los rangos de riesgo con el método de Análisis Preliminar de Riesgos
y el software ALOHA para simular cada accidente. Resultando que, en el área de
envenenamiento, con la influencia de la dirección del viento, la concentración de
propileno en el rango de 199m es tan alto como 170,000ppm. La retención a largo
plazo representa una amenaza para la vida humana; en el rango de 199-503 m en
la salida de aire inferior, dañaría el cuerpo humano y causaría daños irreparables;
en la última área, no hay ningún efecto sobre la salud que no sea olor desagradable
(Yang, 2019).Y en el caso de la nube vapor el resultado es que la influencia de la bola de fuego
de alcance es de hasta 243 m. Fuera de los 243 m se considera un área segura,
Entré los 132-243m es un área de lesión leve (área amarilla), el exterior de 132m
es una lesión grave área (área naranja), y no hay área roja en la imagen
(destrucción del colapso del edificio) (Yang, 2019).
22

Un estudio en Florida, USA revelo que 16 de 20 accidentes incluyendo
instalaciones de almacenaje del petróleo en Norteamérica se debieron a rayos de
relámpago. De todas las causas naturales, el relámpago inició 61% de los
accidentes en los sitios de almacenaje y procesamiento. El radio de afectación por
explosión por desastre naturales es de 15 a 20 km haciendo uno de los más
impredecibles y como mucho más daño. Es por eso que en la actualidad se lleva a
cabo un plan de contingencia para posibles accidentes en casos de explosión por
relámpagos (Rosero, 2015).
La terminal de combustibles “El Beaterio”, Quito-Ecuador, constituye una fuente
de riesgo para la urbe adyacente ya que consta con 7 tanques de almacenamiento
de hidrocarburos. Varios eventos alrededor del mundo documentaron que las
terminales de almacenamiento de combustible cerca de las poblaciones
residenciales son instalaciones de alto riesgo. Para determinar el área total causada
por la explosión de líquidos inflamables, mediante el uso de software, se estima que
el área utilizada es aproximadamente 14.84 hectáreas fuera del área segura
previamente establecida por las autoridades, lo que afectará aproximadamente a
1.300 habitantes en tres comunidades colindantes a la terminal (Segura-Alcívar et
al., 2017).

2.2 Bases teóricas
2.2.1 Avgas.
Es una gasolina de alto octanaje diseñada específicamente para reemplazar
motores de aviación, la gasolina de aviación AVGAS (gasolina de aviación) se
identifica principalmente por un valor, que es el número de octano (grado) que mide
las características antidetonantes de la gasolina. lo mismo (SGA, 2015). AVGAS
debe distinguirse de MOGAS (gasolina para automóviles), que es el combustible
utilizado en automóviles y ciertos aviones ultraligeros. A diferencia de MOGAS,
AVGAS contiene tetraetilo plomo (TEL), una sustancia tóxica que se utiliza para
promover la estabilidad de la combustión. Quizás es por eso que estas gasolinas
dejarán de usarse en el futuro (Navarro, 2014).
2.2.1.1 Avgas como combustible de aviación.
La gasolina Avgas o Avio se utiliza para impulsar motores de pistón de aviones
(alternativos o Wankel) (FAA, 2016). Por lo general, se identifica por el número de
octanos y se puede distinguir de la gasolina para motores no aeronáuticos. La
gasolina no se usa generalmente en vehículos terrestres porque tiene estabilidad,
seguridad y rendimiento predecible en muchos entornos. Además, se vende en
cantidades menores, pero tiene más usuarios individuales, como propietarios de
aviones de pasajeros. (Dominelli, 2012).
2.2.1.2 Principales gases empleados para la producción de Avgas.
2.2.1.2.1 Propano (C3H8).
El propano (C3H8) es un gas licuado incoloro y altamente inflamable - a pesar
de que tiene el intervalo de inflamabilidad más bajo de cualquiera de los gases
combustibles comúnmente disponibles (Amed, 2015). Como un constituyente del
gas natural, que se obtiene mediante el refinado y procesamiento de gas natural.
24

El propano es más pesado que el aire, tanto con una temperatura de vaporización
instantánea primaria y secundaria. Es uno de los principales componentes en el
gas licuado de petróleo (GLP), junto con el butano. Como las proporciones de estos
gases de GLP varían de un proveedor a otro, las propiedades de la llama también
pueden diferir (The Linde Group, 2017).
2.2.1.2.2 Butano (C4H10).
El gas butano es un gas licuado del petróleo (GLP) que se obtiene al destilar
este tipo de combustible. En menor medida también contiene propano, isobutano y
etano. El butano tiene un alto poder calorífico y un alto rendimiento energético.
También es un gas incoloro e inodoro al que se le añade un aditivo para detectarlo
en caso de fuga (The Linde Group, 2017).
2.2.1.3 Términos empleados en la producción de Avgas.
2.2.1.3.1 BPD.
Siglas que se utilizan para dar una cantidad de barriles diarios, es decir 124,23
Bpd (Barriles por día) (Acosta, 2018).
2.2.1.3.2 Autotanque.
Unidad vehicular, tipo tanque, de especificaciones especiales destinado para el
transporte de materiales y residuos peligrosos, en forma líquida o de gas
principalmente, incluye accesorios, refuerzos, herrajes y cierres (Gruner, 2016).
Está unido permanentemente o forma parte de un vehículo motorizado o no está
unido permanentemente, pero que, por su tamaño, construcción o unión a un
vehículo motorizado, se puede cargar o descargar separado o no de un vehículo
motorizado (Secretaria de Comunicaciones y Transportes, 1997).
25

2.2.2 Contaminación atmosférica.
Se describe como la existencia de sustancias o formas de alta energía en el aire,
y existe una gran posibilidad de riesgo en esta superficie; de acuerdo a la existencia,
visibilidad e incluso olores desagradables, daños y molestias ocasionadas por la
protección de la salud del medio natural (WHO, 2016). La contaminación del aire
se refiere a la contaminación del aire; los problemas y riesgos para la salud
causados por objetos extraños no son solo para la tierra, sino también para otros
seres vivos. (Arce, 2017).
2.2.2.1 Impactos ambientales de la aviación.
La aviación, ya sean aeronaves tanto militares como civiles, produce impactos
sobre el ambiente debido a las emisiones de los motores aeronáuticos, con
contaminación acústica, partículas, gases, contribuyendo al cambio climático y el
oscurecimiento global (Kanti, 2015). A pesar de las reducciones en las emisiones
de automóviles y a más eficientes en consumo de combustible y menos
contaminantes motores de turbofán y turboprop, el rápido crecimiento del tráfico
aéreo en recientes años contribuyendo al incremento en la total contaminación
atribuíble a la aviación. En la UE, las emisiones de gas de invernadero de la
aviación se incrementaron en un 87% entre 1990 y 2006 (Repsol, 2018).
2.2.2.2 Áreas propensas a explosiones.
El riesgo de incendio y explosión se presenta en el lugar de trabajo con un
potencial intrínseco de pérdidas humanas y económicas importante. Representan
también un riesgo para la población en general (Andrew, 2015). Con todo, no
siempre se adoptan las medidas necesarias para prevenirlo o protegerse contra el
mismo. Los centros de almacenamiento o depósitos de productos inflamables o
gasolineras están muchos más propensos a explosiones o fugas ya sea por
26

acciones naturales o antropogénicas (Instituto Sindical de Trabajo, Ambiente y
Salud, 2007).
2.2.2.3 Software para modelación de contaminación del aire.
2.2.2.3.1 MARPLOT.
La interfaz GIS de fácil uso de MARPLOT le permite agregar objetos a un mapa,
así como ver y editar datos asociados con los objetos. Puede elegir entre varias
imágenes de mapa base en segundo plano, y puede personalizar su mapa aún más
con anotaciones y capas en línea desde los Servicios de mapas web. También
puede interactuar con el mapa de otras maneras, como obtener estimaciones de
población dentro de un área. MARPLOT se puede ejecutar solo como un programa
de mapeo general (Unites States Environmental Protection Agency, 2014).
2.2.2.3.2 ALOHA.
Permite ingresar detalles sobre una liberación química real o potencial, y luego
generará estimaciones de zonas de amenaza para varios tipos de peligros. ALOHA
puede modelar nubes de gases tóxicos, nubes de gases inflamables, BLEVEs
(explosiones de vapor de expansión de líquidos en ebullición), incendios de chorro,
incendios en piscinas y explosiones de nubes de vapor. Las estimaciones de la
zona de amenazase muestran en una cuadrícula en ALOHA, y también se pueden
trazar en los mapas en MARPLOT , ArcMap de Esri, Google Earth y Google
Maps. La zona de amenaza roja representa el peor nivel de riesgo, y las zonas de
amenaza naranja y amarilla representan áreas de peligro decreciente (Unites
States Environmental Protection Agency, 2013).
2.2.2.3.3 SIG aplicado en explosiones.
El Sistema de Información Geográfica (SIG) puede simular y analizar datos
relacionados con elementos regionales como ríos, rangos de temperatura, áreas
https://www.epa.gov/cameo/marplot-software
27

forestales, árboles, carreteras, distribución del espacio natural, ciudades, etc.
Desde el punto de vista ambiental y en cualquier otro campo de aplicación, esta
gestión de elementos convierte al SIG en la principal herramienta en la gestión
territorial ambiental. (Matellanes, 2014).
2.3 Marco legal
2.3.1 Constitución Política de la República del Ecuador.
Los artículos vinculados a la temática del proyecto según la Constitución Política
de la República del Ecuador (2008), son los siguientes:

Titulo II: Derechos
Capítulo Segundo: Derechos del buen vivir
Sección Segunda: Ambiente sano

Art. 14.- Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y
ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumak
kawsay (p.24).

Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de
los ecosistemas, la biosiversidad y la integridad del patrimonio genético del país,
la prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios naturales
degradados (p.24).

Art. 15.- El Estado promoverá, en el sector público y privado, el uso de
tecnologías ambientalmente limpias y de energías alternativas no contaminantes
y de bajo impacto. La soberanía energético no se alcanzará en detrimento de la
soberanía alimentaria, ni afectará el derecho al agua (p.24).

Capítulo séptimo: Derechos de la naturaleza
Art. 71.- La naturaleza o Pacha Mama, donde se reproduce y realiza la vida,
tiene derecho a que se respete integralmente su existencia y el mantenimiento y
regeneración de sus ciclos vitales, estructura, funciones y procesos evolutivos
p.52).

Toda persona, comunidad, pueblo o nacionalidad podrá exigir a la autoridad
pública el cumplimiento de los derechos de la naturaleza. Para aplicar e
interpretar estos derechos se observaran los principios establecidos en la
Constitución, en lo que proceda (p.52).

El Estado incentivará a las personas naturales y jurídicas, y a los colectivos, para
que protejan la naturaleza, y promoverá el respeto a todos los elementos que
forman un ecosistema (p.52).

Art. 74.- Las personas, comunidades, pueblos y nacionalidades tendrán derecho
a beneficiarse del ambiente y de las riquerzas naturales que les permitan el buen
vivir. Los servicios ambientales no serán susceptibles de apropiación; su
producción, prestación uso y aprovechamiento serán regulados por el Estado
(p.52).

Título VII: Régimen del Buen Vivir
Capítulo Segundo: Biodiversidad y recursos naturales
Sección Tercera: Patrimonio natural y ecosistemas

Art. 404.- El patrimonio natural del Ecuador único e invaluable comprende, entre
otras, las formaciones físicas, biológicas y geológicas cuyo valor desde el punto
de vista ambiental, científico, cultural o paisajístico exige su protección,
conservación, recuperación y promoción. Su gestión se sujetará a los principios
y garantías consagrados en la Constitución y se llevará a cabo de acuerdo al
ordenamiento territorial y una zonificación ecológica, de acuerdo con la ley.

Art. 405.- EI sistema nacional de áreas protegidas garantizará la conservación
de la biodiversidad y el mantenimiento de las funciones ecológicas. El sistema
se integrará por los subsistemas estatal, autónomo descentralizado, comunitario
y privado, y su rectoría y regulación será ejercida por el Estado. El Estado
asignará los recursos económicos necesarios para la sostenibilidad financiera
del sistema, y fomentará la participación de las comunidades, pueblos y
nacionalidades que han habitado ancestralmente las áreas protegidas en su
administración y gestión. Las personas naturales o jurídicas extranjeras no
podrán adquirir a ningún título tierras o concesiones en las áreas de seguridad
nacional ni en áreas protegidas, de acuerdo con la ley.

Art. 406.- El Estado regulará la conservación, manejo y uso sustentable,
recuperación, y limitaciones de dominio de los ecosistemas frágiles y
amenazados; entre otros, los páramos, humedales, bosques nublados, bosques
tropicales secos y húmedos y manglares, ecosistemas marinos y marinos-
costeros.

Art. 407.- Se prohíbe la actividad extractiva de recursos no renovables en las
áreas protegidas y en zonas declaradas como intangibles, incluida la explotación
forestal. Excepcionalmente dichos recursos se podrán explotar a petición
fundamentada de la Presidencia de la República y previa declaratoria de interés
nacional por parte de la Asamblea Nacional, que, de estimarlo conveniente,
podrá convocar a consulta popular.

2.3.2 Código Orgánico del Ambiente.
El Código Orgánico del Ambiente es una ley que fue publicada en Registro Oficial
Suplemento 983 en el año (2017).

Libro Preliminar
Título II: De los derechos, deberes y principios ambientales

Art. 5.- Derecho de la población a vivir en un ambiente sano. El derecho a vivir
en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado comprende:

1. La conservación, manejo sostenible y recuperación del patrimonio natural, la
biodiversidad y todos sus componentes, con respecto a los derechos de la
naturaleza y a los derechos colectivos de las comunas, comunidades, pueblos y
nacionalidades.
2. El manejo sostenible de los ecosistemas, con especial atención a los
ecosistemas frágiles y amenazados tales como páramos, humedales, bosques
nublados, bosques tropicales y secos y húmedos, manglares y ecosistemas
marinos y marinos-costeros.
3. La intangibilidad del Sistema Nacional de Áreas Protegidas, en los términos
establecidos en la Constitución y la ley;
4. La conservación, preservación y recuperación de los recursos hídricos,
cuencas hidrográficas y caudales ecológicos asociados al ciclo hidrológico;
5. La conservación y uso sostenible del suelo que prevenga la erosión, la
degradación, la desertificación y permita su restauración (p.12).

2.3.3 Reglamento ambiental de actividades hidrocarburíferas.
Decreto Ejecutivo 1215
Capítulo IX
Almacenamiento y transporte de hidrocarburos y sus derivados

Art. 71.- Tanques de almacenamiento. - Para los tanques de almacenamiento
del petróleo y sus derivados, además de lo establecido en el artículo 25, se
deberán observar las siguientes
disposiciones:
a) Tanques verticales API y tanque subterráneos UL:
a.1) El área para tanques verticales API deberá estar provista de cunetas y
sumideros interiores que permitan el fácil drenaje, cuyo flujo deberá controlarse
con una válvula ubicada en el exterior del recinto, que permita la rápida
evacuación de las aguas lluvias o hidrocarburos que se derramen en una
emergencia, y deberá estar conectado a un sistema de tanques separadores.
a.2) Entre cada grupo de tanques verticales API deberá existir una separación
mínima igual al 1/4 de la suma de sus diámetros, a fin de guardar la debida
seguridad.
a.3) Los tanques de almacenamiento deberán contar con un sistema de
detección de fugas para prevenir la contaminación del subsuelo. Se realizarán
inspecciones periódicas a los tanques de almacenamiento, construcción de
diques y cubetos de contención para prevenir y controlar fugas del producto y
evitar la contaminación del subsuelo, observando normas API o equivalentes.
a.4) Las tuberías enterradas deberán estar debidamente protegidas para evitar
la corrosión, y a por lo menos 0.50 metros de distancia de las canalizaciones de
aguas servidas, sistemas de energíaeléctrica y teléfonos.
a.5) Cada tanque estará dotado de una tubería de ventilación que se colocará
preferentemente en área abierta para evitar la concentración o acumulación de
vapores y la contaminación del aire.

Art. 73.- Construcción de ductos. - Para la construcción de oleoductos,
poliductos y gasoductos se deberán observar las siguientes disposiciones:
6) Transporte en autotanques y buque tanques Los vehículos y buques
transportadores de combustibles líquidos y gaseosos derivados del petróleo
deberán reunir los siguientes requisitos mínimos:
6.1) Deberán contar con el equipo para control contra incendios y/o cualquier
emergencia.
6.2) Los tanques, las tuberías, las válvulas y las mangueras deberán mantenerse
en adecuado estado, a fin de evitar daños que podrían ocasionar cualquier tipo
de contaminación tanto en tierra como en mar.
6.3) El transporte de combustibles, tanto terrestre como marítimo, se deberá
realizar sujetándose a las respectivas Leyes y Normas de Seguridad Industrial y
protección ambiental vigentes en el país.
6.4) Las empresas responsables de este tipo de transporte deberán instruir y
capacitar al personal sobre las medidas de Seguridad Industrial y de
conservación y protección ambiental, a fin que se apliquen las mismas en el
desempeño y ejecución de su trabajo.
Decreto Ejecutivo 2024.
Capítulo VI
Del almacenamiento y transporte

Art. 31.- Almacenamiento y Transporte: El almacenamiento y transporte de
combustibles líquidos derivados de los hidrocarburos se realizarán observando
las regulaciones que establezca el Ministro de Energía y Minas y estará sujeto al
control de la Dirección Nacional de Hidrocarburos.
Las instalaciones de almacenamiento y los medios de transporte deberán
registrarse en la Dirección Nacional de Hidrocarburos, para lo cual se deberá
presentar la siguiente documentación, según el caso:

a. Nombre y documentos de identificación del propietario;
b. Memoria descriptiva de las instalaciones de almacenamiento o documentos
de identificación del medio de transporte;
c. Las tablas de calibración de los tanques;
d.Certificación de que las instalaciones de almacenamiento o el medio de
transporte cumple con las normas de seguridad; y,
e.Resolución de aprobación de la Subsecretaría de Protección Ambiental del
Ministerio de Energía y Minas, del estudio de impacto ambiental de las
instalaciones de almacenamiento o el certificado sobre cumplimiento de
normas ambientales para el medio de transporte.

Los certificados requeridos deberán ser emitidos por empresas inspectoras
(certificadoras) independientes. La resolución de registro de las instalaciones de
almacenamiento y de transporte se regirá por las normas establecidas en los
artículos 12, 13, 14 y 15 de este reglamento.

2.3.4 Reglamento de operaciones hidrocarburíferas.
Capítulo VII Del transporte, almacenamiento de hidrocarburos, biocombustibles
y sus mezclas
Sección II
Del Almacenamiento

Art. 120.- Construcción de tanques de Almacenamiento y recipientes a presión.-
Previo al inicio de la construcción de tanques de almacenamiento y recipientes
a presión los Sujetos de Control deben obtener de la Agencia de Regulación y
Control Hidrocarburífero, la aceptación de la ejecución del proyecto; para lo cual
deberán realizar la solicitud en el formato establecido para el efecto y cumpliendo
todos los requisitos dispuestos, que se encuentran a disposición en la página
web de la Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero.

Art. 121.- Operación de tanques de almacenamiento y recipientes a presión.-
Para el inicio de operación de tanques de almacenamiento de una capacidad
máxima de diseño igual o mayor a noventa (90) barriles y recipientes a presión,
que formen parte de las obligaciones de los Sujetos de Control, se debe solicitar
como mínimo con quince (15) días calendario de anticipación a la Agencia de
Regulación y Control Hidrocarburífero, la aprobación de operación de tanques
de almacenamiento de petróleo, agua de formación, petróleo en proceso de
deshidratación y separación, derivados de petróleo, GNL, GLP, propano y
butano, condensado de Gas Natural, y mezclas de hidrocarburos con
Biocombustibles, en los formatos establecidos y cumpliendo todos los requisitos
dispuestos para el efecto, que se encuentran a disposición en la página web de
dicha Agencia.

Art. 122.- Calibración, recalibración de tanques de almacenamiento y recipientes
a presión de hidrocarburos y recalculo de tablas de calibración.- Previa a la
operación de los tanques de almacenamiento de una capacidad máxima de
diseño igual o mayor a noventa (90) barriles y recipientes a presión que formen
parte de las obligaciones de los Sujetos de Control; se deberá solicitar con al
menos quince (15) días calendario de anticipación, la autorización de uso de
tablas de calibración cumpliendo los requisitos establecidos por la Agencia de
Regulación y Control Hidrocarburífero.
La calibración, recalibración, pruebas de redondez, verticalidad, asentamiento,
determinación del espesor y diámetro del primer anillo de los tanques de
almacenamiento, así como el recálculo de las tablas de calibración, deberán ser
realizadas por un Organismo de Inspección, calificado y autorizado por la
Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero de conformidad con la
normativa técnica reconocida internacionalmente.

Art. 123.- Obligaciones operativas de tanques de almacenamiento y recipientes
a presión.- Todo tanque para almacenamiento (se incluyen también tanques
herméticos refrigerados) de petróleo, agua de formación, petróleo en proceso de
deshidratación y separación, derivados de petróleo, GNL, GLP, propano y
butano, condensado de Gas Natural, y mezclas de hidrocarburos con
Biocombustibles, debe tener cubeto de contención, construido bajo normas
técnicas, tendrá una capacidad mínima del 110% de la capacidad máxima de
32

operación de todos los tanques que contenga el cubeto de conformidad a la
normativa legal y técnica aplicable.
Todo recipiente a presión debe tener un sistema para contención de derrames.
Todo tanque de almacenamiento (se incluyen también tanques herméticos
refrigerados), deberá contar con cubeto de contención 100% impermeabilizado.
Sólo en situaciones debidamente justificadas y aceptadas por la Agencia de
Regulación y Control Hidrocarburífero; los tanques de almacenamiento
existentes, cuyos cubetos no están impermeabilizados, podrán continuar sus
operaciones, para lo cual deberán disponer de un plan específico de
contingencia de derrames. Los tanques de almacenamiento y recipientes a
presión tendrán: sistema contra incendios, sistema de control de corrosión,
conexiones de descarga a tierra, datos de identificación (capacidad, producto
almacenado, código de identificación, logotipo de la empresa operadora) y
demás características establecidas en la norma de construcción del tanque; las
líneas de entrada y salida a los tanques, deberán estar pintadas o señalizadas,
debidamente soportadas y sismos resistentes.
El cubeto deberá disponer de un sistema de drenaje tanto para aguas lluvias
como para hidrocarburos, vías de acceso peatonal e iluminación. Los Sujetos de
Control deberán notificar anticipadamente a la Agencia de Regulación y Control
Hidrocarburífero cuando un tanque de almacenamiento portátil y/o provisional
sea cambiado de sitio, justificando el cambio y notificando el reinicio de
operaciones. Los tanques de almacenamientos portátiles o provisionales
dispondrán al menos de sistemas conexos portátiles o provisionales.

Art. 124.- Tanques de almacenamiento, cilíndricos, verticales, atmosféricos
empernados. - El uso de los tanques de almacenamiento, cilíndricos verticales
atmosféricos empernados de una capacidad máxima de diseño igual o mayor a
noventa (90) barriles, serán autorizados por un período de hasta cinco (5) años,
por la Agencia de Regulación y ControlHidrocarburífero, previa justificación
técnica-operativa realizada en base al cumplimiento de la normativa vigente.
Sólo en situaciones debidamente justificadas y aceptadas por la Agencia de
Regulación y Control Hidrocarburífero, los tanques de almacenamiento
empernados existentes podrán continuar su operación, mientras mantengan
vigente su certificado de Control Anual.
2.3.5 National Fire Protection Association 30.
Aplicada para la manipulación el almacenamiento del uso de líquidos inflamables
y combustibles, basándose en esta norma se determina la distancia segura en
caso de llegarse a suscitar incendios en las terminales de combustibles,
establece que un área de protección contra incendios equivale a una distancia
de 80m aproximadamente alrededor de la terminal (National Fire Protection
Association, 2015).

Capítulo 2 – Almacenamiento en Tanques

2-1 Alcance. Este capítulo se aplica a:
(a) El almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles en tanques fijos
por encima del nivel del terreno o subterráneos;
(b) El almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles en tanques fijos
ubicados por encima del nivel del terreno dentro de edificios;
33

(c) El almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles en tanques
portátiles cuya capacidad exceda los 660 galones (2500L); y
(d) La instalación de dichos tanques y tanques portátiles.

2-2 Diseño y Construcción de los Tanques.

2-2.1 Materiales. Los tanques deben diseñarse y construirse de acuerdo con las
buenas normas de ingeniería establecidas para el material de construcción
empleado y deben ser de acero o de un material no combustible aprobado, con
las siguientes limitaciones y excepciones:
(a) El material con el cual se construye el tanque debe ser compatible con el
líquido a almacenar. En caso de duda acerca de las propiedades del líquido a
almacenar, debe consultarse al proveedor, fabricante del líquido u otra autoridad
competente. (b) Los tanques construidos de materiales combustibles deben
sujetarse a la aprobación de la autoridad competente, y estar limitados a:
1. Instalación subterránea, o
2. Empleo cuando las propiedades del líquido a almacenar así lo requieran, o
3. Almacenamiento de líquidos Clase IIIB por encima del nivel del terreno en
áreas que no estén expuestas a derrames o pérdidas de líquidos Clase I o Clase
II, o
4. Almacenamiento de líquidos Clase IIIB dentro de edificios protegidos por un
sistema automático de extinción de incendios aprobado.
(c) Está permitido emplear tanques de hormigón sin revestir para almacenar
líquidos que posean una densidad de 40º API o superior. Está permitido emplear
tanques de hormigón con revestimientos especiales siempre que su diseño esté
de acuerdo con las buenas prácticas de la ingeniería.
(d) Está permitido que los tanques posean revestimientos combustibles o
incombustibles. La elección de un revestimiento protector adecuado dependerá
de las propiedades del líquido a almacenar.
(e) Se requiere un estudio especial basado en los criterios de la ingeniería si la
densidad específica del líquido a almacenar supera la del agua, o si el tanque
está diseñado para almacenar líquidos que tengan una temperatura inferior a
0°F (-17,8°C).

2-2.2 Fabricación.

2-2.2.1 Está permitido que los tanques sean de cualquier forma o tipo, siempre
que su diseño sea consistente con las buenas prácticas de la ingeniería.
2-2.2.2 Los tanques metálicos deben ser de tipo soldado, remachado y
calafateado, o con pernos, o bien deben ser construidos empleando una
combinación de estos métodos.

3. Materiales y métodos
3.1 Enfoque de la investigación
3.1.1 Tipo de investigación.
La investigación realizada fue de tipo documental. La investigación documental
es una técnica que consiste en la selección y compilación de información a través
de la lectura y crítica de documentos y materiales bibliográficos, bibliotecas, centros
de documentación e información (Robles, 2018).
El estudio se realizó mediante la recolección de datos cuantitativos como
también la utilización de imágenes satelitales obtenidas de Google maps y que
conlleve a la finalidad de la simulación de la posible explosión con los dos
programas Aloha y Marplot. Se definió el nivel de investigación de tipo descriptivo
ya que consiste en controlar un escenario para la simulación.
3.1.2 Diseño de investigación.
El diseño de esta investigación es de tipo no experimental ya que consistió en la
simulación de una explosión de cinco autotanques en la terminal de
almacenamiento de combustibles TAGSA, esta simulación se llevará a cabo
mediante el uso de dos programas informáticos.
Los dos Software que se utilizó son Aloha y Marplot que mediante la recopilación
en introducción de varios datos nos brindó como resultado el radio y pluma de
afectación. Todo este proceso de simulación se llevará acabo con la utilización de
imágenes satelitales la cuales son en el lugar donde se generaría la explosión.
3.2 Metodología
3.2.1 Variables.
3.2.1.1 Variable independiente.
Las variables independientes serán las siguientes:
35

• Área de simulación (m2)
• Cantidad de combustible (lt/m3)
• Condiciones meteorológicas (velocidad del viento, temperatura, humedad
relativa)
• Direccion del viento (Sureste)
3.2.1.2 Variable dependiente.
• La variable dependiente será el radio de afectación por la explosión (m).
3.2.2 Recolección de datos.
3.2.2.1 Recursos.
• Materiales y equipos: ya que la investigación es de tipo documental, el
equipo principal será un computador con los softwares, además de apuntes,
así como registros de parámetros de almacenamiento del combustible en la
central de almacenamiento. Además, se obtendrán imágenes satelitales
para la simulación de la explosión y conocer el radio de afectación.
• Recursos bibliográficos: la sustentación bibliográfica de cada apartado, se
obtendrá de fuentes con validez técnica y científica como: libros, artículos
científicos, capítulos de libros, normas jurídicas, sitios web de entidades
gubernamentales. Varios de estos recursos serán referenciados desde la
biblioteca virtual de la Universidad Agraria del Ecuador.
• Recursos humanos: El autor del proyecto y el docente tutor, Ing. Luis
Morocho; representan los recursos humanos del anteproyecto.
3.2.2.2 Métodos y técnicas.
Los objetivos que se alcanzó mediante los siguientes métodos y técnicas:
• Recolección de los datos para la información: La obtención de los datos
se basara tanto en la recoleccion de informacion de los Boletines
36

Meteorologicos del INAMHI de la EMM(Estacion Meteorologica Manual)
Aeropuerto y de visitas tecnicas al lugar.
• Análisis y modelamiento: Luego de haber obtenido toda la información
necesaria para la simulación, mediante el modelamiento del lugar se generará
la simulación de explosión, conociendo así los posibles daños que causaría
dicha catástrofe.
• Determinación de zona de afectación: Para la determinación de la zona de
afectación se utilizará imágenes satelitales, las cuales mediante el uso de los
dos programas y los datos obtenidos mediante la investigación dará como
resultado la zona en donde habrá más contaminación en la simulación de la
explosión.
Los programas que se utilizaran para el modelamiento son obtenidos del Sitio
Web US EPA (United States Enviromental Protection Agency) que es la
Agencia de Proteccion Ambiental de los Estados Unidos que cuenta con una
variedad de programas en diferentes aéreas de investigación de uso libre y
estos son:
Software Marplot: Su propósito es vincular objetos en el plano de datos en
Aloha, realiza el trazado de objetos y datos de censo sobre planos. Es utilizado
para planificar y responder a emergencias químicas, se puede elegir entre
varias imágenes de fondo y personalizar el mapa con anotaciones y capas de
línea web, y obtiene estimaciones dela población dentro de un área.
Software Aloha: El software Aloha es un programa de ejecución rápida en
ordenadores, para planificar la actuación de los servicios de emergencia en
breve espacio de tiempo, o durante una emergencia debida a un episodio de
37

contaminación atmosférica, accidentes químicos, así como para la
planificación y entrenamiento ante situaciones de emergencia.
Se pueden realizar modelación de fuego o explosión:
• Incendios de charcos
• Dardos de fuego
• Explosión por combustión
• Vapor explosiones de nubes
3.2.3 Análisis estadístico.
La parte de la simulación que conlleva estadística se basará en el análisis
estadístico descriptivo que utilizará mediana, media, moda y varianza. La media se
la utilizará a partir de los datos arrojados con la distancia del radio de afectación
para obtener el valor promedio de afectación.
�̅� =
∑ 𝐹𝑋𝑖
1
𝑖=0
𝑛

�̅�: Punto medio de la base
f: Frecuencia de la clase
FX: Producto del punto medio
N: Número de frecuencias
Σ= Sumatoria
La mediana será para obtener el dato central de los resultados obtenidos.
𝑀𝑒 = 𝐿 +
𝑛
2 − 𝐹𝐴
𝑓

L: Límite inferior de la clase
n: Número total de frecuencias
f: Frecuencia de la clase (mediana)
38

FA: Frecuencia acumulada menor (mediana)
La moda se la utilizará para obtener el mayor dato del rango de afectación.
𝑀𝜊 = 𝐿𝑖 + (
(𝑓1 + 1)
𝑓1 + 1 + 𝑓1 − 1
) 𝑎
L i - 1 Es el límite inferior de la clase modal.
f i Es la frecuencia absoluta de la clase modal.
f i - -1 Es la frecuencia absoluta inmediatamente inferior a la en clase modal.
f i -+1 Es la frecuencia absoluta inmediatamente posterior a la clase modal.
a i Es la amplitud de la clase.
La varianza se utilizará para conocer la medida de variabilidad de la zona de
afectación.
𝜎 =
∑ (𝑋1 + x¯)2𝑁
𝑖=1
𝑁

X1: Cada dato
X: Media de los datos
N: Número de datos
El diámetro de la bola de fuego se puede obtener mediante la siguiente ecuación:
D = 6,48. W0,325 (T. N. O.)
siendo:
D = Diámetro máximo (m).
W = Masa total del combustible (kg).
La altura de la bola de fuego se puede obtener mediante la siguiente ecuación:
H = 0,75 D
Siendo:
H = Altura del centro de la bola (m).
D = Diámetro máximo (m)
39

Duración de la bola de fuego se puede obtener mediante la siguiente ecuación:
t = 0,852 W0,26 (T. N. O.)
Siendo:
t = Tiempo de duración (s).
W = Masa total del combustible (kg).

4. Resultados
4.1 Se obtuvo las variables a utilizar en la simulación mediante una visita
técnica.
Es importante conocer los puntos más sutiles relacionados con este proceso,
incluidos los términos importantes los cuales corresponden a un ambiente óptimo
para el cuidado de los combustibles. Se realizó una inspección en la que se
comprobó el manejo del combustible Avgas en la terminal aeroportuaria de
Guayaquil. Mediante la inspección se realizó la toma de datos de cada uno del auto
tanques del lugar para realizar la correspondiente simulación mediante el software
a utilizar (tabla 1).
Tabla 1. Datos de los autotanques
Galones
(gal)
Diámetro
(m)
Longitud
(m)
Autotanque #1 1531.20 66 128
Autotanque #2 2112.00 72 145
Autotanque #3 3405.60 82 180
Autotanque #4 4488.00 89 200
Autotanque #5 6336.00 89 270
Armijos, 2020

4.2 Se calculó el radio y pluma de afectación del contaminante mediante los
software Aloha y Marplot.
La Asociación Estadounidense de Higiene Industrial (AIHA) ha emitido tres
niveles de valores ERPG basado en el efecto tóxico de la sustancia química para
su uso en la evaluación de los efectos de una sustancia química accidental
comunicados al público en general. Los ERPG son estimaciones de
concentraciones para sustancias químicas específicas por encima de las cuales se
41

esperaría que la exposición aguda (hasta 1 hora) produzca efectos adversos para
la salud de mayor gravedad para ERPG-1, ERPG-2 y ERPG-3 (tabla 2). El radio de
afectación representado con la simulaciones del aloha y marplot se encuentra
divido en colores que son rojo, anaranjado y amarillo (ver anexo figura del 2 al 15).
Las definiciones de cada nivel de ERPG en términos de efectos tóxicos son los
siguientes.
ERPG-1: La concentración máxima en el aire por debajo de la cual se cree que
casi todos. El individuo podría estar expuesto hasta 1 hora sin experimentar más
que leve, transitorio efectos sobre la salud o sin percibir un olor objetable
claramente definido.
ERPG-2: La concentración máxima en el aire por debajo de la cual se cree que
casi todos. El individuo podría estar expuesto hasta 1 hora sin experimentar o
desarrollar irreversible o efectos o síntomas graves para la salud que podrían
afectar la capacidad de una persona para tomar acción protectora.
ERPG-3: La concentración máxima en el aire por debajo de la cual se cree que
casi todos. El individuo podría estar expuesto hasta por 1 hora sin experimentar o
desarrollar efectos de salud que pongan en peligro su vida.
Tabla 2. Radio de afectación medido en colores
Autotanque Radio de afectación dividido en colores
Rojo mayor(m)
ERPG-1
Anaranjado moderado (m)
ERPG-2
Amarillo menor (m)
ERPG-3
Tanque #1 20.11 27.43 39.31
Tanque #2 27.43 36.57 53.03
Tanque #3 16.45 25.60 41.14
Tanque #4 24.68 33.83 48.46
42

Tanque #5 27.43 36.57 53.03
Armijos, 2020
Se obtuvo los resultados obtenidos de la simulación realizada por el software
Aloha/ Marplot para comprobar el análisis estadístico y arrojar resultados más
compactos para analizar diferentes tipos de escenarios como se muestra en la tabla
3.
Tabla 3. Resultados estadísticos media, mediana, moda y varianza
�̅� (m) 𝑴𝒆 (m) 𝑴𝝄 (m) 𝝈 (m)
Rojo 23.22 24.68 27.43 18.61
Anaranjado 32.00 33.83 36.57 21.39
Amarillo 46.99 48.46 53.03 33.66
Armijos, 2020
La liberación repentina de líquido inflamable sobrecalentado de un tanque de
almacenamiento o recipiente de proceso es el comienzo de un evento complejo que
a menudo termina en la formación de una bola de fuego de corta duración. El evento
comienza con un fallo del contenedor. Debido a que la presión en el recipiente es
mayor que la presión atmosférica, mucho del líquido se expulsa rápidamente a la
atmósfera. En respuesta a esta rápida caída de presión, una porción del líquido se
evapora casi instantáneamente. Este vapor se expande rápidamente, rompiendo
algunos del líquido restante en pequeñas gotas, creando así una nube de aerosol
turbulenta que consiste en vapor, líquido gotas y aire. La nube de aerosol aumenta
rápidamente de tamaño, arrastrando más aire a medida que crece. La ignición de
esta nube de aerosol da como resultado una bola de fuego que existe hasta que el
vapor y el combustible líquido dentro de la nube se consumen. La bola de fuego
puede emitir una gran cantidad de energía radiante durante su breve vida y es
capaz de causar lesiones y daños en un área varias veces mayor que el tamaño de
43

la bola de fuego. Por lo tanto, al realizar un análisis de peligros o riesgos de
recipientes de proceso o tanques de almacenamiento que contienen líquidos
inflamables, es importante poder modelar con precisión los efectos del calor
radiante de las bolas de fuego (tabla 4).
Tabla 4. Resultados del diámetro, altura y duración de la bola de fuego
Resultados del diámetro, altura y duración de la bola de fuego
D H t
123.64 92.73 362.20
Armijos, 2020
4.3 Se reconoce las áreas afectadas por la simulación y proponer un plan de
mitigación.
El área con mayor fuente de afectación queda a 100 metros del área de explosión
el cual se ubica cercana a una zona residencial habitada, el combustible para
aviones se almacena en tanques de acero inoxidable o en tanques recubiertos de
epoxi para evitar la contaminación a través de la reacción con las láminas del
tanque. Los tanques recubiertosde epoxi con el tiempo pueden desarrollar grietas
y defectos en el recubrimiento que exponen el combustible para aviones a la
superficie del acero.
Una vez que se identificó, analizó y cuantificó el impacto ambiental derivados de
las actividades se formó un plan de mitigación el cual comprende acciones
tendientes a minimizar los impactos negativos y riesgos ambientales sobre el
ambiente en las diferentes fases del proyecto. Las medidas preventivas, que se
deben ejecutar para mitigar los impactos ambientales negativos, causados por el
almacenamiento, operación y mantenimiento de los diferentes sistemas, deben ser
44

considerando aspectos relacionados con salud pública, pérdida y/o deterioro de
recursos naturales e impactos socioculturales en la comunidad
Estrategias de mitigación
Una organización debe identificar la estrategia (o estrategias) más apropiada
para controlar los riesgos asociados. Ejemplos de tales estrategias son:
Evitación de la exposición: Se evita la tarea, práctica, operación o actividad
riesgosa si se determina que el riesgo asociado excede los beneficios.
Reducción de pérdidas: Se toman medidas para reducir la frecuencia de
ocurrencia de eventos inseguros (no deseados) o la severidad de sus efectos
(consecuencias).
Control de exposición (por separación o duplicación): Se toman medidas para
aislar los riesgos o garantizar la redundancia para proteger contra los riesgos (por
ejemplo, uso de materiales de aislamiento y particiones no inflamables, sistemas
de respaldo para reducir la probabilidad de falla total del sistema, etc.)
Establecer estrategias y medidas efectivas de mitigación de riesgos es una tarea
desafiante. La experiencia y el conocimiento del entorno operativo particular a
menudo no son suficientes para seleccionar la mejor solución posible. La mente
abierta, la creatividad y la capacidad de pensar "fuera de la caja" son necesarias
para superar las mentalidades rígidas y los prejuicios de quienes están más cerca
del problema.
No todos los riesgos son manejables en la medida en que ya no son un factor o,
a menudo, es económicamente impráctico utilizar cierta estrategia (el costo supera
al beneficio). Por lo general, los riesgos deben gestionarse a un nivel conocido
como "tan bajo como sea razonablemente posible" o ALARP. Esto significa que el
45

riesgo debe equilibrarse con el tiempo, el costo y la dificultad de tomar medidas
para reducir o eliminar el riesgo.

Medidas de mitigación de riesgos
La identificación de las medidas apropiadas de mitigación del riesgo requiere una
buena comprensión del peligro y los factores que contribuyen a su ocurrencia, ya
que cualquier mecanismo que sea eficaz para reducir el riesgo tendrá que modificar
uno o más de estos factores. Las medidas de mitigación de riesgos pueden
funcionar reduciendo la probabilidad de que ocurra, o la gravedad de las
consecuencias, o ambas. Lograr el nivel deseado de reducción de riesgos puede
requerir la implementación de más de una medida de mitigación.
Según el OACI (2018) - Manual de gestión de la seguridad operacional, los
posibles enfoques para la mitigación de riesgos incluyen:
• Revisión del diseño del sistema (antes de la implementación del sistema);
• Modificación de procedimientos operativos;
• Cambios en los arreglos de personal; y
• Capacitación del personal para enfrentar el peligro.
El potencial de mejora de seguridad esperado de cualquier medida de mitigación
de riesgo propuesta debe evaluarse examinando de cerca si la implementación de
la medida de mitigación podría introducir nuevos riesgos en el sistema. Esto se
hace aplicando los pasos de identificación de peligros y evaluación de riesgos y
evaluando la aceptabilidad del riesgo con las medidas de mitigación propuestas
implementadas.
Además, el monitoreo del desempeño de la seguridad operacional debe usarse
para evaluar el efecto de la implementación de las medidas de mitigación de
46

riesgos. Es importante verificar que las medidas de mitigación estén funcionando
según lo previsto.

5. Discusión
El resultado de la investigación y visita de campo se logró comprobar que las
explosiones de gas presentan un problema particular en las plataformas terrestres
debido a la amenaza de daños generalizados y las dificultades de mitigación y
protección. Mientras que los chorros de fuego pueden controlarse mediante la
segregación, el diluvio y la purga, las únicas defensas reconocidas contra una
explosión son la ventilación y la contención. Lo que concuerda con Sarawi (2017)
demuestra que la clase de estabilidad tiene un efecto significativo en la predicción
del tamaño de la zona de amenaza tóxica bajo diferentes condiciones de dispersión
atmosférica.
Una fuga de gas combustible en un área parcialmente confinada crea una
atmósfera inflamable y da lugar a una explosión, que es uno de los accidentes más
comunes en una planta química. Las observaciones de accidentes sugieren que
algunas explosiones son causadas por una cantidad de combustible
significativamente menor que la cantidad del límite inferior de explosión requerida
para llenar toda el área confinada, lo que se atribuye a una mezcla no homogénea
del gas filtrado. Lo que tiene concordancia con Rosero (2015) el cual dice que la
cantidad mínima de gas que se escapa para la explosión depende en gran medida
del grado de mezcla en el área.
Se realizó la simulación del radio de afectación en cinco autotanques los cuales
llevo a la conclusión que la sobrepresión de explosión debe estimarse de manera
más confiable para elaborar esquemas de protección durante el funcionamiento. La
47

dispersión de GLP se simuló primero con un encendido en una posición en el centro
de deposición del combustible Avgas. La sobrepresión y el aumento de temperatura
se predijeron utilizando el Software Aloha lo cual concuerda con Yang (2019) ya
que la predicción del comportamiento de los fluidos después de la liberación y sus
emisiones al medio ambiente es muy importante para estimar las consecuencias y
posibles lesiones, así como la conciencia del radio máximo seguro de incendio,
explosión y emisión de sustancias tóxicas, y puede desempeñar un papel crucial
en el tratamiento con accidentes en situaciones de emergencia
La liberación accidental de un gas o combustible inflamable es un peligro
potencial para las personas cerca de una instalación que almacena o procesa
dichos productos químicos. En el caso de una sustancia tóxica, la nube de gas o
vapor podría provocar una persona que recibe una dosis tóxica de la sustancia que
causa problemas de salud o la muerte. Lo cual concuerda con Navarro (2014) una
nube de vapor de una sustancia inflamable podría se enciende provocando un
incendio repentino, donde toda la nube inflamable arde rápidamente, lo que podría
exponer a las personas a Radiación del fuego que puede provocar lesiones y la
muerte.
El plan de mitigación se lo llevo a cabo con la investigación y simulación realizada
comprobando que la liberación accidental de gases inflamables puede resultar en
una nube de gas que presenta un peligro debido a la exposición al calor (por
combustión), daño mecánico debido a sobrepresiones generadas (por explosión),
o ambos. El potencial de daño en tales incidentes depende no solo del material
liberado sino también de la distribución espacial del gas en función del tiempo y el
grado de confinamiento. Lo que comprueba la investigación de Segura (2017) la
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cual informa que las terminales de almacenamiento de combustible cerca de las
poblaciones residenciales son instalaciones de alto riesgo.
La evaluación realizada en el Aeropuerto llego a indicar que los efectos y las
consecuencias de acciones mayores e internas en el lugar de almacenamiento del
combustible Avgas llevan accidentes mayores que pueden ocurrir duranteel
transporte o distribución del producto. Concordando con la investigación realizada
por Rosero (2015), que muestra las principales características de incendios,
explosiones y emisiones toxicas, las cuales se explican con modelos de simulación
del Software Aloha

6. Conclusiones
Los autotanques de combustible Avgas, contaban con las condiciones
requeridas planteadas por la Agencia de Regulación y control Hidrocarburifero para
el almacenamiento y transporte del combustible.
La modelación con el software Aloha ayuda anticipar peligros asociados con los
daños de los autotanques de almacenamiento de combustible Avgas y con la ayuda
del software Marplot verificar las rutas de mejor acceso y rutas de evacuación para
mantener la seguridad de las instalaciones evaluando el peligro y daño del tanque
de combustible. La comparación entre los resultados de las simulaciones numéricas
permite enfocarse más en la realidad, la cual ayudo a definir el radio de afectación
y el tipo de explosión que podría realizarse el cual mostro que los autotanque 2 y 5
tendrían el mayor alcance de la zona de riesgo la cual produce muertes que es de
27.43 m, con un radio moderado de 36.57 m, y un menor radio que es la onda
expansiva de 53.03 m, el modelo matemáticas permitió estimar la diámetro, altura,
alcance y cantidad del daño y la sustancia que se distribuiría en las cercanías del
punto de explosión y la manera cómo afectaría su alrededor, esto ayuda a obtener
información más concreta para obtener un plan de mitigación considerando el
posible escenario de dicha explosión.
El plan de mitigación se realiza para permitir precautelar la seguridad ante un
posible evento, que ayudara al entorno tomar las respectivas medidas de control ya
que si no se cumplen las medidas establecidas de control, puede llegar a generar
mayor afectación.

7. Recomendaciones
Debe haber más estudios sobre los riesgos de los procesos y también la
necesidad de aplicar la planificación de respuesta a emergencias en esta área ha
llevado a ignorar los riesgos relacionados con las emisiones de gases. La
dispersión atmosférica de las emisiones de materiales peligrosos es otro tema
importante.
El Software Aloha es el más potente para modelar las consecuencias de la
liberación de sustancias en el medio ambiente en condiciones de alto impacto, la
cantidad de concentración liberada en términos de tiempo y ayuda a la simulación
del radio de afectación tomar en cuenta el riesgo existente.
Realizar un plan de mitigación y de control para prevenir e identificar posibles
riesgos en las instalaciones de almacenamiento una vez que se implementa un
plan, se monitorea continuamente para evaluar su eficacia con la intención de
revisar el curso de acción si es necesario.

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