(MINERíA CHILENA) El terremoto de febrero de 2010 puso a prueba la construcción chilena y, a pesar de que ésta respondió de manera satisfactoria, la continuidad de operaciones, tanto en el rubro minero como a nivel industrial, aparece como un tema pendiente ante un futuro sismo severo.
Los antecedentes son claros. En Chile existían dos lagunas sísmicas en las cuales durante décadas no hubo terremotos de magnitud por sobre los 8.0 grados. Una de estas lagunas estaba ubicada entre Concepción y Constitución, cuya energía se liberó durante el sismo del 27 de febrero. La segunda está en el norte de Chile, la más importante en el cordón de fuego del Pacífico, que lleva más de 130 años acumulando energía, pues el último sismo de magnitud superior a 8º ocurrió en 1877 en Mejillones.
La industria minera nacional podría verse perjudicada en la continuidad de sus operaciones a causa de un gran terremoto que azote a la zona norte del país, que puede ocasionar cuantiosas pérdidas tanto en infraestructura como en detención de los procesos. Afortunadamente hoy en día existe la tecnología para minimizar este riesgo. Se trata de la protección sísmica, que se basa en una amplia gama de dispositivos que incluyen aislación y disipación de energía.
Iniciativas
La problemática no ha pasado inadvertida para la industria minera. Ejemplo de ello es lo realizado por Codelco que, luego del terremoto de 2010 y a través de la Vicepresidencia de Proyectos (VP), trabajó en el desarrollo de una Guía para la Preparación de Estudios Probabilísticos de Amenaza Sísmica, con el fin de clarificar la demanda sísmica, definiendo varios sismos de diseño con periodos de retornos distintos, como complemento a los métodos determinísticos que se han usado tradicionalmente.
“Además, durante 2011 efectuamos una nueva revisión de los criterios de diseño estructurales sísmicos, donde incorporamos el concepto de continuidad operacional, solicitando que se declare explícitamente el plazo de recuperación de la operación posterior a un sismo que se estima para los distintos sistemas, equipos y componentes, teniendo siempre presente en el diseño como base la norma NCh 2369 para Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales”, comenta Alejandro Espinoza, director de Diseño Civil Estructural y Arquitectura de la Gerencia Funcional de Ingeniería y Procesos de la VP de Codelco.
No obstante, para Codelco, clarificar el tema de continuidad operacional y plazos de recuperación posterior a un sismo requiere de un mayor esfuerzo en los análisis especiales que deben hacer las empresas de ingeniería respecto al diseño que se hace tradicionalmente. Y “como consecuencia de estos análisis, no descartamos el uso de dispositivos como aisladores, disipadores, amortiguadores de masa sintonizada (AMS) u otros, para los casos en que se demuestre que los beneficios que se obtienen con estos dispositivos mejoran el desempeño sísmico de forma importante, evitando daños estructurales y daños en los equipos, lo cual lleva a disminuir los plazos de recuperación”, sostiene el ejecutivo.
Así, por un lado la protección de la vida de las personas debe quedar totalmente asegurada con el correcto uso de la norma NCh 2369 y, por otro, teniendo especial cuidado en proyectar diseños estructurales “sanos”. “Estamos en un proceso de diagnóstico de las estructuras que requieren un análisis especial para mejorar su respuesta sísmica; especialmente nos interesan los tipos de estructuras que soportan equipos sensibles a deformaciones”, sostiene Espinoza.
De esta manera, y dentro de la VP de Codelco, la tarea fundamental se refiere al desarrollo de los proyectos estructurales. Si bien “hasta el momento en estos proyectos no se ha introducido la idea de protección sísmica, creemos que debemos efectuar el máximo esfuerzo para estudiar la factibilidad de estas soluciones”, adelanta el director de Diseño Civil Estructural de Codelco.
Tecnología chilena
Existen dos grandes ramas de tecnologías de protección sísmica. Una corresponde al aislamiento sísmico, que consiste en incorporar una interfaz flexible entre el edificio y el suelo de fundación, a través del uso de aisladores sísmicos. Éstos son elementos que permiten desacoplar el movimiento del edificio del movimiento del suelo, reduciendo considerablemente la demanda sísmica sobre la estructura. Actúan como un «filtro» que reduce el efecto que el suelo transmite al edificio durante un sismo.
La otra rama corresponde a la disipación de energía. En este caso los disipadores de energía, que son similares a los amortiguadores en un automóvil, permiten reducir las vibraciones en un edificio producto de un sismo, capturando parte de la energía que el terremoto introduce a las estructuras y transformándola en otras formas de energía (calor, etc.). Estos disipadores van distribuidos en el cuerpo del edificio, típicamente en los ejes resistentes a fuerzas sísmicas.
“Hoy en día contamos con la tecnología y conocimiento para desarrollar proyectos y estructuras más seguras y optimizadas, de tal manera de proteger no sólo la gran inversión emplazada, sino también a la industria en general”, indica Ignacio Vial, gerente general de Sirve S.A., empresa de ingeniería dedicada, entre otros servicios, a diseñar sistemas de protección sísmica.
De hecho, durante el terremoto del 27/F las 13 estructuras que contaban con sistemas de protección sísmica desarrollados por esta firma de ingeniería tuvieron un óptimo desempeño, como fue el caso del Hospital Militar y del Muelle Puerto Coronel.
“Con los sistemas de protección sísmica es posible incorporar en las etapas de diseño, construcción y operación de diversos tipos de estructuras, los conceptos de optimización estructural y de costos, continuidad de operación y protección de personas, equipos y contenidos en general. El uso de sistemas como el aislamiento sísmico y la disipación de energía permiten, en algunos casos, no sólo minimizar hasta en un 80% las eventuales aceleraciones y deformaciones asociadas a un movimiento telúrico severo, sino que también optimizar el uso de los materiales (estructuras más livianas)”, destaca Vial.
En el ámbito industrial, luego de los daños causados por el terremoto de 2010 a su moderna planta de Llay-Llay, Cristalerías Chile invirtió en un sistema de aislamiento sísmico basal, en gran parte del edificio y en la zona que contiene el horno de fundición. Este sistema consiste en la instalación de dos tipos de dispositivos de aislamiento: aisladores elastoméricos y deslizadores friccionales.
“Los aisladores elastoméricos son los principales responsables de la incorporación de amortiguamiento y fuerza restitutiva al sistema, mientras que los deslizadores actúan principalmente como elementos de apoyo vertical, siendo su aporte a la rigidez lateral global del sistema muy bajo en comparación con el de los dispositivos elastoméricos”, detalla Michael Rendel, gerente de Proyectos de Sirve.
Más al norte, a 12 km de Mejillones, en la Región de Antofagasta, se construye la segunda fase del Terminal GNL Mejillones, que considera un estanque de almacenamiento de gas natural en estado líquido (GNL), cuya capacidad será de 175 mil m3. “Dada la complejidad y envergadura del estanque de gas natural, el proyecto de protección sísmica fue sumamente especializado. Esta gran estructura –de 160 mil toneladas de peso, 90 metros de diámetro y 50 metros de altura– requirió de la aplicación de una filosofía sísmica que garantizara las exigencias de los máximos parámetros de funcionamiento y seguridad de la planta, ubicada en una zona de alto riesgo sísmico”, comenta Rendel.
La gran cantidad de GNL que es capaz de almacenar el estanque, sumada a las dimensiones y materialidad de la estructura sobre el nivel de aislamiento, representa un peso aproximado sobre los dispositivos de 143.800 toneladas. El sistema contempla el uso de 501 aisladores elastoméricos, 208 aisladores con núcleo de plomo y 293 sin núcleo de plomo. El uso de los aisladores con núcleo de plomo permite alcanzar el amortiguamiento objetivo y aumentar la rigidez torsional del sistema de aislamiento.
A través de este sistema, el estanque tiende a permanecer quieto durante un sismo severo, y los aisladores son los que absorben en gran medida el desplazamiento que sufre la superficie de la tierra.
Fuente / MINERíA CHILENA