ASPECTOS TCNICOS SOBRE DERRAMES DE CRUDO

LUIS HENRY CARVAJAL ORTIZFREDY JARA GUTIERREZ

BUCARAMANGAUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD DE CIENCIAS FISICOQUIMICAS

2005ii

ASPECTOS TCNICOS SOBRE DERRAMES DE CRUDO

LUIS HENRY CARVAJAL ORTIZ

FREDY JARA GUTIERREZ

Trabajo de Grado para optar al ttulo de Ingeniero de PetrleosDirector :Ing. Olga Patricia Ortiz Cancino

BUCARAMANGAUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD DE CIENCIAS FISICOQUIMICAS2005

iii

iv

vAGRADECIMIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos a:ING. OLGA PATRICIA ORTIZ CANCINOUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERBUCARAMANGAING. GABRIEL MEDINAICP PIEDECUESTAING. OSCAR VANEGAS ANGARITAUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERBUCARAMANGA

ALVARO RUEDADEPARTAMENTO DE CONTROL AMBIENTALGERENCIA CANO LIMON COVEASECOPETROL - CUCUTAING. JUAN PABLO PADILLADISTRITO EL CENTRO ECOPETROLBARRANCABERMEJAING. JESUS SALAZAR VANEGASECOPETROLBOGOTAING. JORGE ALBERTO FERNANDEZ VALDIVIESOPERENCO-YOPALCASANAREJOSE VANEGASDISTRITO LLANOS ECOPETROLAPIAY-METAviING. LUIS ENRIQUE PRADILLA VARGASCONSULTOR EN GASBUCARAMANGAING. WILLIAMS DUARTECONSULTOR AMBIENTALBUCARAMANGAJOSE LUIS CLAVIJOPETROSANTANDER-SABANA DE TORRES-SANTANDERING. RICARDO REYES SICERYGRUPO DE INVESTIGACION ESTABILIDAD DE POZOUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-BUCARAMANGAING. ELBER DAVID PINTO ARIZABUCARAMANGADANCY RANGELAUXILIAR DE REFERENCIACIT ICP ECOPETROLPIEDECUESTA

ECOPETROL ICP PIEDECUESTACUERPO DOCENTE- ESCUELA INGENIERIA DE PETROLEOSUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-BUCARAMANGA

A todas aquellas personas que de una u otra forma colaboraron para que fueseposible la realizacin de este trabajo.

viiCONTENIDOPgINTRODUCCIN11. MARCO TEORICO31.1 GENERALIDADES31.2 CARACTERSTICAS, COMPOSICIN Y PROPIEDADES DELPETRLEO CRUDO41.3 CARACTERSTICAS FISICOQUMICAS ASOCIADAS A RIESGO1.4 CAUSAS QUE CONLLEVAN A DERRAMES DE CRUDO2 PRINCIPALES MEDIOS DE TRANSPORTE DE CRUDO22.1 OLEODUCTOS122.1.1 Caractersticas de las tuberas132.1.2 Flujo de fluidos por tuberas142.1.3 Mantenimiento

681

152.1.4 Transporte de productos por tuberas Ecopetrol172.2 BARCOS PETROLEROS (SUPERPETROLEROS)192.2.1 Caractersticas de los superpetroleros202.2.2 Mareas Negras232.2.3 Resea histrica de barcos petroleros accidentados233. COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN DIFERENTES MEDIOS3.1 COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN CUERPOS DE AGUA

viii3.1.1 Esparcimiento343.1.2 Evaporacin343.1.3 Emulsificacin353.1.4 Dispersin353.1.5 Disolucin363.1.6 Fotolisis363.1.7 Biodegradacin363.1.8 Oxidacin atmosfrica373.1.9 Hundimiento383.1.10 Intemperizacin383.1.11 Resurgimiento39

3333

3.2 COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN TIERRA393.2.1 Evaporacin403.2.2 Infiltracin403.2.3 Biodegradacin413.2.4 Adherencia superficial413.2.5 Distribucin horizontal413.3 COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN AGUAS GLACIARES3.3.1El crudo en aguas glaciares423.3.2 Crudo atrapado en el hielo423.3.3 Crudo ubicado entre los tmpanos de hielo433.3.4 Ventajas del hielo443.3.5 Seguimiento de Derrames443.3.6 Deteccin de aceite debajo del hielo454 EFECTOS DE DERRAMES DE CRUDO47

ix4.1 COMPONENTE FSICO484.1.1 Aire484.1.2 Agua484.1.3 Componente Geolgico504.2 COMPONENTE BITICO51

42

4.2.1 Flora514.2.2 Fauna544.3 COMPONENTE SOCIOECONMICO604.4 COMPONENTE HUMANO645 TCNICAS DE RESPUESTA Y CONTROL A DERRAMES DE CRUDO5.1 PRINCIPALES TCNICAS DE RESPUESTA A DERRAMES DE CRUDO5.1.1 Mecnicos685.1.1.1 Barreras de contencin695.1.1.2 Equipos o elementos recolectores875.1.1.3 Productos Sorbentes o Absorbentes955.1.1.4 Recuperacin manual1015.1.2 Qumicos1045.1.2.1 Uso de dispersantes1055.1.2.2 Otros Productos Qumicos1185.1.3 Fsicos1195.1.4 Biolgicos1325.1.4.1 Generalidades1325.1.4.2 Biorremediacin1335.1.4.3 Tcnicas de limpieza de suelos1365.2 CONTROL DE DERRAMES EN TIERRA146

6768

x6. ANALISIS DE RIESGOS1526.1 PASOS PARA EL ANLISIS DE RIESGOS1556.2 VALORACIN DE RIESGOS1576.3 TCNICAS DE PRESENTACIN DE RESULTADOS DEANLISIS DE RIESGOS1586.4 DESARROLLO DEL ANLISIS1596.4.1 Identificacin de Actividades que Implican Riesgos1596.4.2 Riesgos Originados en el Petrleo Crudo1606.5 AMENAZAS1606.5.1 Fugas o escapes de producto1626.5.2 Incendios1626.5.3 Sismos1626.5.4 Inundaciones1636.5.5 Tormentas elctricas1636.5.6 Deslizamientos1636.5.7 Atentados1636.6 Estimacin de Probabilidad1636.7 ANALISIS DE VULNERABILIDAD1636.7.1 Factor de Vulnerabilidad1646.7.2 Estimacin de Gravedad165

6.7.3 Clculo del Riesgo1667 PLANES DE CONTINGENCIA1707.1 PLAN ESTRATGICO1727.1.1 Niveles de Cobertura Geogrfica173

xi7.1.2 Areas de Responsabilidad Geogrfica1747.1.3 Niveles de Activacin1787.1.4 Estructura Bsica1817.1.5 Organizacin y Coordinacin Nivel II1817.1.5.1 Coordinacin Regional1817.1.5.2 Responsabilidades Especificas Comit Operativo Regional7.1.6 Responsabilidades Especificas Comit Operativo Nacional77.2 PLAN OPERATIVO1877.2.1 Mecanismos de Reporte del Derrame1877.2.1.1. Reporte Inicial del Derrame1887.2.1.2 Informe Final del Derrame1887.2.2 Evaluacin del Derrame1897.2.3 Seleccin de Niveles de Activacin del PNC1927.2.4 Factores de Riesgo en el Sector de Hidrocarburos Niveles deActivacin194

18318

7.2.5 Movilizacin de Equipos y Expertos1967.2.6 Plan de Accin para el Control del Derrame1977.2.7 C ontrol de Operaciones1977.2.8 Evaluacin del Plan de Contingencia1987.2.9 Capacitacin y entrenamiento1997.3 PLAN INFORMATICO2007.3.1 Requerimientos de Informacin del Sector Pblico y del SectorPrivado2017.3.2 Catalogo Nacional de Equipos y Expertos2027.3.3 Sistema de Informacin del Plan Nacional de Contingencias2

20

xii7.4 EJEMPLOS DE PLANES DE CONTINGENCIA2047.4.1 GENERALIDADES2047.4.2 PLAN DE CONTINGENCIA PARA CAMIONES TANQUESTRASNPORTADORES DE CRUDO2057.4.2.1 Objetivo del Plan2067.4.2.2 Riesgos2067.4.2.3 Prioridades de proteccin2077.4.2.4 Respuesta a un accidente de contaminacin2077.4.2.5 Seleccin de las tcnicas de respuesta ms apropiados7.4.2.6 Aplicacin del plan de respuesta de prevencin2097.4.2.7 Aplicacin del plan de respuesta de correccin

208

2127.5 EJEMPLOS DE DERRAMES DE CRUDO EN COLOMBIA-TRABAJOSDE CAMPO2147.5.1 Area de Barrancabermeja-Santander2157.5.2 Area afectada por derrame de crudo por rotura de un oleoducto17.5.2.1 Actividades a Realizar2317.5.2.2 Proceso de Biorremediacin2317.5.2.3 Actividades Complementarias2327.5.2.4 Resultados Generales2337.5.2.5 Recursos Logsticos2367.5.2.6 Materiales y equipos2377.5.2.7 Registro Fotogrfico2388 HERRAMIENTAS BSICAS PARA LA SOLUCIN DE PROBLEMAS8.1 CICLO PHVA248

xiii8.2 DIAGRAMA DE CAUSA Y EFECTO ISHIKAWA2498.3 DESARROLLO DEL CICLO PHVA2528.4 DESARROLLO DEL DIAGRAMA ISHIKAWA2538.5 COMPARACIN DE LAS TCNICAS DE RESPUESTA A DERRAMESDE CRUDO2818.6 GUA OPERATIVA PARA SELECCIN DE RESPUESTA A DERRAMESDE CRUDO291

246

23

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES299BIBLIOGRAFA306ANEXOS314

ANEXO A: RIESGOS DE DERRAMES DE CRUDO DURANTE LASOPERACIONES DE PERFORACIN Y PRODUCCIN DEUN CAMPO PETROLERO314ANEXO B: OLEODUCTO CAO LIMON COVEAS-COLOMBIAANEXO C: FORMATO DE REPORTES DE DERRAMES2ANEXO D: EQUIPOS OFRECIDOS POR EMPRESAS ESPECIALIZADAS

35538386

xivLISTA DE FIGURASPgFigura 1. Los escapes como fuente de incendio y explosin5Figura 2. Reventn del Pozo Ixtoc Mxico8Figura 3. Atentados a la infraestructura petrolera9Figura 4. Pequeas fugas o escapes en oleoductos10Figura 5. Red Nacional de Oleoductos18Figura 6. Organigrama de la Vicepresidencia de Transporte-Ecopetrol9Figura 7. Distribucin del espacio en un barco petrolero21Figura 8. Accidente del Amoco Cdiz25Figura 9. Exxon Valdez

1

26Figura 10. Explosin del Cibro Savannah27Figura 11. Mega Borg27Figura 12. Procesos de evolucin de una mancha de petrleo en agua

33

Figura 13. Ave marina vctima de los Derrames de Petrleo47Figura 14. Derrame de crudo en el ro Arauca Colombia48Figura 15. Contaminacin del mar por derrame de crudo50Figura 16. Reduccin de costa como causa de derrame de crudoFigura 17. Ave empetrolada59Figura 18. Limpieza de ave empetrolada60Figura 19. Efecto ocasionado por la voladura de un tramo delOleoducto Cao Limn Coveas62Figura 20. Hombre afectado por Derrame de Petrleo65

xvFigura 21. Barrera flotante75Figura 22. Despliegue de barrera en el mar, infladacon ventilador porttil76Figura 23. Conexin de tramos de la barrera78Figura 24. Fijacin del desnatador79Figura 25. Amarre de cuerdas79Figura 26. Estabilidad de la barrera80Figura 27. Localizacin de la boya80Figura 28. Conexin de manguera y cuerda de anclaje81

51

Figura 29. Movimiento de barrera hacia la orilla opuesta82Figura 30. Comparacin de la fijacin de las cuerdas de orilla82Figura 31. Procedimiento con bote83Figura 32. Arreglo tpico de barrera84Figura 33. Uso de botes y barreras en la contencin en lagos86Figura 34. Skimmer de discos88Figura 35. Recolector Tipo Vertedero90Figura 36. Recolector Tipo Vrtice92Figura 37. Recolectores de Cuerda Oleoflica95Figura 38. Tela oleoflica usada como absorbente98Figura 39: Aserrn usado como absorbente98Figura 40. Lavado de costa con chorro a presin104Figura 41. Mecanismo de dispersin106Figura 42. Aeronave Rociando Dispersantes116Figura 43. Rociado de dispersantes por medio de tangones118Figura 44. Quema in situ con barrera aislante de fuego121xviFigura 45. Componentes de una heliantorcha125Figura 46. Gases txicos producto de combustin incompletaFigura 47. Area contaminada con crudo139

127

Figura 48. Area anterior despus de efectuado el proceso debiorremediacin139Figura 49. Zonificacin Geogrfica del Plan Nacional deContingencia175Figura 50. Niveles de activacin del PNC179Figura 51. PNC dentro del Sistema Nacional PAD185Figura 52. Secuencia operacional del Plan Nacional de Contingencia

189

Figura 53. ACOPLAN203Figura 54: Proteccin de Bocatomas211Figura 55: Barrera de proteccin para tapa de alcantarilla213Figura 56: Derrame sobre reas pavimentadas214Figura 57: El ciclo Planificar-Hacer-Verificar-Actuar248Figura 58: Diagrama Tpico de Ishikawa251Figura 59: Diagrama Ishikawa representando las causas generalesde derrames de crudo253Figura 60: Diagrama Ishikawa Causas Principales y de Nivel 1254Figura 61. Diagrama Ishikawa Causas Principales y de Nivel 1255Figura 62. Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

259

Figura 63: Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

260

Figura 64. Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

260

Figura 65: Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

261

xvii

Figura 66: Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

261

Figura 67: Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

262

Figura 68. Derrames en el Lago Maracaibo. Venezuela Diciembre 2002

262

Figura 69. Causas de derrames de hidrocarburos en el mar265Figura 70. Causas de derrames de hidrocarburos en el mar266Figura 71. Causas de derrames de hidrocarburos en el mar266Figura 72. Fuga en vlvulas o juntas corrodas272Figura 73. Matriz comparativa tcnicas contra variables282Figura 74: Gua Operativa para Derrames de Crudo en diferentes medios

292

Figura 75: Gua Operativa para Derrames de Crudo en tierra293Figura 76: Gua Operativa para Derrames de Crudo en cuerpos de agua

294

Figura 77. Secuencia de las tcnicas a usar en respuesta a derrames

295

Figura 78. Secuencia de las tcnicas a usar en respuesta a derrames

296

Figura 79. Secuencia de las tcnicas a usar en respuesta a derrames

297

Figura 80. Secuencia de las tcnicas a usar en respuesta a derrames

298

Figura 81: Preventora316Figura 82: Partes principales de una preventora316Figura 83: Derrame de lodo ms fluidos de formacin durantede perforacin318Figura 84: Plataforma de Perforacin318Figura 85: Plano de una batera de recoleccin321Figura 86: Manifold322Figura 87: Separador Horizontal323Figura 88: Rebosamiento y fuego en tanque

340

xviiiFigura 89: Tanques de almacenamiento rodeados por diques paraconfinamiento y contencin de posibles derrames348Figura 90: Secuencia de operaciones al originarse un derrame decrudo en el oleoducto Cao Limn-Coveas367Figura 91 : Ejemplo de Formato de Reporte Inicial del Derrame382Figura 92: Identificacin y Evaluacin Inmediata de un derrame383Figura 93: Fax de notificacin de derrame384Figura 94: Fax de Seguimiento de derrames385Figura 95: Mnimax Skimmer 60386Figura 96: Mnimax Skimmer 10387Figura 97: Mnimax 30 BC Skimmer387Figura 98: Mnimax Skimmer 20388Figura 99: Skimmer tds200sk3388Figura 100: Oilaway 8000 Boat Multipurpose (Bote Multipropsito)9

38

Figura 101: Bucket Skimmer389Figura 102: Artic skimmer390Figura 103: Artic skimmer390Figura 104: Ultra Light Oil Boom391Figura 105: Inflacin de barrera por medio de un ventilador porttil91

3

Figura 106: Despliegue de barrera desde embarcacin392Figura 107: Miniskimmer referencia foilex392Figura 108: Skimmer micro foilex393Figura 109: Skimmer micro foilex393Figura 110: Skimmer Tds150sk4393Figura 111: Skimmer tds150394xixFigura 112: SkimmerTds200sk17394Figura 113: Skimmer tds200395Figura 114: Skimmer de altamar tds250395

xxLISTA DE TABLASPgTabla 1. Tiempos requeridos contra velocidad de la corriente85Tabla 2. Velocidad de la corriente y ngulo de barrera86Tabla 3. Productos sorbentes de fcil obtencin99Tabla 4. Hidrocarburos con Puntos de Fluidez Altos109Tabla 5. Factores de emisiones y partculas en las columnas de humodel incendio de dos pozos de aceite crudo en Kuwait128Tabla 6. Velocidades de emisin para una quema In Situ (10000 bl/da)Tabla 7. Miembros Comit Operativo Local182Tabla 8. Miembros Comit Operativo Regional184Tabla 9. Miembros Comit Operativo Nacional186Tabla 10 : Acciones de Prevencin y Correccin210Tabla 11. Actividades realizadas en Area 1224Tabla 12. Actividades realizadas en Area 2224Tabla 13. Actividades realizadas en Area 3225Tabla 14. Actividades realizadas en Area 4225Tabla 15. Anlisis de suelo235Tabla 16. Anlisis de aguas. Fecha de muestreo235

129

Tabla 17. Anlisis de aguas. Fecha de muestreo236Tabla 18. Incidencia de derrames de hidrocarburos en el mar 1974-2003

263

xxiLISTA DE CUADROSPgCuadro 1: Calificacin de la Gravedad166Cuadro 2 : Aceptabilidad de Riesgo segn Combinacin deprobabilidad-Gravedad167Cuadro 3. Pasos del ciclo de mejora continua de calidad PHVA252Cuadro 4. Ventajas y Desventajas de las tcnicas de respuestaa derrames de crudo274Cuadro 5. Datos referidos Oleoducto Cao Limn-Coveas 1986-2003

xxiiLISTA DE FOTOS

354

PgFoto 1. Bioreactor de campo226Foto 2. Adecuacin de las zonas perimetrales de la cinaga226Foto 3. Recuperacin en la cinaga de lodos contaminados con crudoFoto 4. Extraccin de lodos y extensin de estos en una zona

227

contigua a la cinaga227Foto 5. Extensin de lodos contaminados228Foto 6. Extensin de lodos contaminados228Foto 7. Construccin de diques internos para facilitar la extraccinde los lodos contaminados229Foto 8. Riego de caldos microbianos229Foto 9. Drenaje de agua desde la zona a tratar hacia la otraparte de la cinaga230Foto 10. Lodos contaminados en proceso de biodegradacinFoto 11. Cultivo de caldos microbianos239

230

Foto 12. Adecuacin de las piscinas para recuperacin de aceite

239

Foto 13. Adecuacin de las piscinas para recuperacin de aceite

240

Foto 14. Reparacin de oleoducto240Foto 15. Reparacin del tramo de oleoducto241Foto 16. Area afectada por el derrame241xxiiiFoto 17. Area afectada por el derrame242Foto 18. Punto de control242Foto 19. Lavado con tensoactivo biodegradable243Foto 20. Formacin de barreras de contencin

243Foto 21. Sistema de control de fluidos244Foto 22. Canales de conduccin244Foto 23. Ubicacin de fasttank para almacenamiento decrudo recuperado245Foto 24. Construccin de barreras para control de erosin245Foto 25. Barreras mecnicas para dar de baja debido a fin de vida til

368

Foto 26. Trabajos de recuperacin de crudo369Foto 27. Muestra la misma rea de la foto anterior pero despusde ocurrir una crecida de corriente la noche anterior369Foto 28. Area que recorre el oleoducto en Las Bancas - Arauca,la

cual se incendi al momento de la explosin de la tubera

370Foto 29. Punto de Control La Gabarra370Foto 30. Carretera a la Costa Atlntica-Sitio La Mata371Foto 31. Uso de fast tank para almacenamiento mientras se construyenPiscinas371Foto 32. Despliegue de lona para impermeabilizacin de piscinas3Foto 33. Piscinas impermeabilizadas372Foto 34. Uso de motobombas373Foto 35. Tubera despus de un atentado373Foto 36. Barreras de contencin-Sacos rellenos de arena374

xxivFoto 37. Skimmer operando374

37

Foto 38. Skimmer de plano inclinado Referencia Desmi375Foto 39. Carrotanque descargando crudo hacia las piscinas375Foto 40. Area en el Departamento de Arauca Km.46+0.20376Foto 41. Reparacin de tramo de oleoducto: La China Samor

376

Foto 42. Ro Arauca377Foto 43. Lneas de barreras desplegadas en serie377Foto 44. Uso de camiones para transporte de equipo378Foto 45. Rescate de ave contaminada. Quebrada La Gritona-AraucaFoto 46. Mancha de crudo direccionada hacia la margen izquierda79Foto 47. Mancha de crudo encuentra un entrante y sigue ese curso9Foto 48. Ro Rosario Tumaco-Nario Colombia380Foto 49. Hundimiento de tanques fast tanks por crecida deRo en Venezuela380Foto 50. Cao Tibi Venezuela391Foto 51. Equipo pesado, denominado Brazo Largo, para recoger materialvegetal. Perteneciente a PDVSA Venezuela391

xxv

378337

RESUMENTITULO: ASPECTOS TECNICOS SOBRE DERRAMES DE CRUDO *AUTORES: CARVAJAL ORTIZ Luis Henry, JARA GUTIERREZ Fredy **PALABRAS CLAVES: aceite, derrames , goteos, medio ambiente, respuesta, barreras,desnatadores , absorbentes , dispersantes, almacenamiento, riesgo.DESCRIPCIN:La industria petrolera no ha sido la excepcin en lo referente a contaminacin y espor esoque durante las etapas de exploracin, perforacin, extraccin, produccin, transporte yrefinacin de crudo, busca generar un mnimo de impacto ambiental.Una de las grandes fuentes de contaminacin por parte de la industriapetrolera es pormedio de los derrames de crudo, obligando a los estados y en especial a las empresaspetroleras estatales a redactar planes de contingencia para hacer frente a este tipo decontaminacin.El presente proyecto detalla el comportamiento del crudo en diferentesmedios, los efectosque ocasiona al medio ambiente, anlisis de los mtodos de respuesta existentes para losderrames de crudo, presentando los diferentes equipos que la industriapetrolera usa endeterminados casos. Tambin se identifican las principales causas de contaminacin porcrudo mediante el uso de la herramienta Diagrama de Ishikawa.El trabajo se fundamenta en investigacin realizada por medio de documentacin adquirida yexperiencia de campo de distintos expertos, en visitas tcnicas a diferentes distritospetroleros que hacen parte de la empresa Colombiana de Petrleos ECOPETROL, entreellos: Distrito Cao Limn Coveas con sede en la ciudad de Ccuta, Norte de Santander.Se destaca que los estudios referentes a este tema estn en aumento y que las entidadesde control estatales ambientales son ms exigentes que pocas anteriores.* Tesis**Escuela de Ingeniera de PetrleosDirector: Olga Patricia Ortiz CancinoxxviABSTRACTTITLE: OPERATIVE ASPECTS ABOUT CRUDE PETROLEUM SPILLS *AUTHORS: CARVAJAL ORTIZ Luis Henry, JARA GUTIERREZ Fredy **

KEY WORDS: Oil, Spill, Leakages, Environment, Response, Booms, Skimmers, Absorbents,Dispersants, Burning, Risks, Contingency,DESCRIPTION:The petroleum Industry has not been the exception regarding contamination, thats whyduring the stages of exploration, drilling, production, transport and refining of crude oil itpursuits to generate minimum environmental impact.The oil spills are one of the highest sources of contamination related to the PetroleumIndustry, compelling the governments and specially to petroleum companies to developcontingency plans to face this sort of contamination.This document details the behaviour of crude oil in different media,the effects on theenvironment, develops an analysis of the answer techniques existing foroil spills, showingthe different equipments that the petroleum industry employs in those situations.Also, the main causes for oil spills are identified by means of the Ishikawa Diagram.This work is based on our research developed by means of documentation and field casesshared by experts and technical visits to several districts of the Empresa Colombiana dePetrleos (ECOPETROL), such as the District of Cao Limon-Coveas (located In Cucuta).The increasing number of studies on oil spills is outlined and the grade of exigency of thegovernment control agencies is higher than in past times.

* Thesis** Physicochemical Engineering Faculty. Petroleum Engineering School.Advisor : Olga Patricia Ortiz Cancino

xxviiGLOSARIOACCIDENTE: Evento no premeditado aunque muchas veces previsible, que sepresenta en forma sbita, altera el curso regular de los acontecimientos, lesiona ocausa la muerte a las personas y ocasiona daos en sus bienes y entorno.AFECTADO: Dcese de la persona, sistema o territorios sobre los cualesacta unfenmeno, cuyos efectos producen perturbacin o dao.ALARMA: Aviso o seal que se da para que se sigan instrucciones especficas

debido a la presencia real o inminente de un evento adverso.AMENAZA: Probabilidad de que ocurra un fenmeno potencialmente daino dentrode un rea y perodo de tiempo dado.ANLISIS DE VULNERABILIDAD : Proceso para determinar el valor arriesgadoyla susceptibilidad de los bienes expuestos a una amenaza especfica.APELL: Programa de Concientizacin y Preparacin para Emergencias a NivelLocal.CENTRO NACIONAL DE RESPUESTA DEL PLAN NACIONAL DECONTINGENCIAS: Es el lugar en el cual se concentran todos los insumosestratgicos e informticos necesarios para suministrar un apoyo adecuado en elxxviiicontrol de derrames para todo el pas. Este Centro Nacional de Respuesta est bajola coordinacin de la Direccin General para la Prevencin y Atencin de Desastres.BIODIVERSIDAD: Contenido vivo de la tierra en su conjunto, todo cuantovive enlos ocanos, las montaas y los bosques. Todos los sistemas y entidades biolgicosestn interconectados y son interdependiente.CAMBIO CLIMTICO: Cambio Observado en el clima, bajo una escala global,regional o subregional causado por procesos naturales y/o actividad humana.CONTAMINACIN AMBIENTAL: Situacin caracterizada por la presencia en elmedio ambiente de uno o ms elementos nocivos.CENTRO DE COORDINACION REGIONAL: Es el lugar en el cual se concentranrecursos informticos y de comunicaciones para el suministro de apoyo,coordinacin y sectorizacin de los procedimientos de ayuda para el control dederrames en una regin definida. Se constituyen de acuerdo a la zonificacingeogrfica establecida dentro del Plan Nacional de Contingencia. Los centros decoordinacin tendrn la funcin de integrar los recursos de los Comits Regionalespara la Prevencin y Atencin de Desastres que conforman cada una de las zonasdeterminadas en el Plan Nacional de Contingencia.CLOPAD: Comit Local de Emergencias.

xxixCOMBUSTIBLE: Cualquier slido, lquido o gas que puede sufrir oxidacin duranteun incendio.CONTENCIN: Procedimientos encaminados a conservar un lquido en su lugar deexistencia o en su contenedor.CONTROL: Procedimientos y tcnicas utilizados para mitigar un derrame dehidrocarburos, derivados y sustancias nocivas.

CREPAD: Comit Regional para la Prevencin y Atencin de Desastres.CUERPOS DE AGUA: Aguas marinas, fluviales y lacustres.DAMNIFICADO: Persona afectada por un desastre, que ha sufrido dao o perjuicioen sus bienes, en cuyo caso generalmente ha quedado ella y su familia sinalojamiento o vivienda.DECLARACIN DE DESASTRE: Proclamacin oficial de un Estado de Emergenciadespus de ocurrida una calamidad a gran escala, con el propsito de activar lasmedidas tendientes a reducir el impacto del desastre.DEGRADACIN DE LA TIERRA: Deterioro progresivo de la calidad o formas de latierra como resultado de fenmenos naturales o actividad humana.

xxxDEPRESIN: Regin donde la presin atmosfrica es relativamente ms baja quela de las regiones que la rodean al mismo nivel.DERRAME: Toda descarga sbita, intempestiva, impredecible, irresistible eimprevista de una sustancia lquida o semilquida a un cuerpo exterior.DESASTRE: Una interrupcin seria en el funcionamiento de una sociedad causandovastas prdidas a nivel humano, material o ambiental, suficientes para que lasociedad afectada no pueda salir adelante por sus propios medios.DESCONTAMINACION: Reduccin de la Contaminacin. Procesos fsicos y/oqumicos encaminados a reducir y prevenir que la contaminacin se propagueatravs de las personas y del equipo utilizado en un incidente con materialespeligrosos.DIAGRAMA DE CAUSA EFECTO: Herramienta que se utiliza para identificar todaslas posibles causas asociadas a un efecto. Para ello, las causas se agrupan segnlos factores genricos que inciden en los procesos que se estn analizando.Tambin se le llama diagrama de Ishikawa (por haberlo desarrollado KaoruIshikawa) o diagrama de espina de pez (por su forma). Hace parte delas sieteherramientas avanzadas para la gestin de la calidad.EQUIPO DE RESPUESTA DEL PLAN LOCAL DE CONTINGENCIA: Grupo depersonal entrenado de respuesta que acta bajo unplan de respuesta deemergenciay procedimientos operativos estndar para controlar, minimizaroxxxieliminar los peligros que pueda haber para las personas, las propiedades o elambiente cuando un hidrocarburo, derivado o sustancia nociva se derrama.

EVACUACIN: Conjunto de actividades y procedimientos tendientes a conservar lavida y la integridad fsica de las personas en el evento de encontrarse amenazadaspor un siniestro. Considera el desplazamiento a travs y hasta lugaresde menorriesgo.FRETICO: Nivel de las aguas acumulados en el subsuelo sobre una capaimpermeable del terreno, pueden aprovecharse por medio de pozos.HBITAT: Conjunto local de condiciones geofsicas en el que se desarrolla la vidade una especie o de una comunidad animal o vegetal.HUMEDAD: Cantidad de agua, que en estado gaseoso o lquido, se hallasuspendida en el aire en un determinado momento.IDENTIFICACIN DE RIESGOS: Reconocimiento y localizacin de los probablesdaos que puedan ocurrir en el sistema afectable (poblacin y entorno), bajo elimpacto de los fenmenos destructivos a los que est expuesto.IMPACTO AMBIENTAL: Manifestacin del documento con el que se da a conocerel efecto significativo y potencial que generara una obra o actividaden el medioambiente, as como la forma de evitarlo en caso de ser negativos los estudios.xxxiiINCIDENTE: Evento, natural o causado por el hombre, en el que se requiere laintervencin de personal de emergencia para evitar o minimizar la prdida de vidaso el dao a propiedades y/o a fuentes naturales.MARPOL 73 / 78: Convenio Internacional para prevenir la contaminacin causadapor los incidentes en buques petroleros (1973) y su respectivo protocolo (1978)consus subsiguientes enmiendas.NORMALIZACION: Actividad por la que se unifican criterios con respectoadeterminadas materias y se posibilita la utilizacin de un lenguaje comnen uncampo de actividad concreto, con participacin de todas las partes interesadas y enel marco de un organismo de normalizacin.LOGSTICA: Grupo de actividades operacionales relacionadas con provisiones,manejo, transporte y la distribucin de materiales, tambin aplicable al transportedepersonas, entre otros.MAPA DE RIESGO: Representacin grfica de la distribucin espacial de los tipos yefectos que puede causar un evento, de una intensidad definida al cual se le agregala sealizacin de un tipo especfico de riesgo, diferenciando las probabilidades deun desastre.MAREA NEGRA: Gran mancha de petrleo en el mar, producida por un derra

meaccidental, por el naufragio de buques petroleros o por algn accidenteregistradoen pozos de extraccin.xxxiiiMITIGACIN: Accin orientada a disminuir la intensidad de los efectos que produceel impacto de las calamidades en la sociedad y en el medio ambiente.MONITOREO: Conjunto de Acciones peridicas y sistemticas de observacin ymedicin de los parmetros relevantes de un sistema, como indicadores delaevolucin y consecuentemente del riesgo de un desastre.PREDICCIN: Accin y efecto de estimar y anunciar, con base en la ciencia o porconjetura, la posibilidad de que ocurra un fenmeno destructivo o calamidad.PLAN LOCAL DE CONTINGENCIA: Programa de tipo predictivo, preventivo yreactivo para el control de un derrame, con una estructura estratgica, operativaeinformtica desarrollado por la empresa, industria o actividad que puede generar underrame.PLAN DE AYUDA MUTUA: Es un medio por el cual se potencializa la seguridadbrindada por las protecciones individuales disponibles por cada empresaen unacomunidad industrial, revirtiendo en mayor capacidad para enfrentar conxito unaeventual emergencia y se fundamenta en el establecimiento de un acuerdo formalentre las empresas localizadas en un mismo sector geogrfico por facilitarse ayudatcnica y humana en el evento de una emergencia que sobre pase o amenace consobre pasar la capacidad de proteccin de la empresa.PLAN DE EMERGENCIA: Organizacin de los medios humanos y materialesdisponibles para garantizar la intervencin inmediata ante la existenciade unaxxxivemergencia y garantizar una atencin adecuada (bajo procedimientos establecidos)de los responsables de la emergencia. Creado por el Decreto No. 919de 1989 atravs de los Comits Locales y/o Regionales para la Prevencin y Atencin deDesastres, quienes son sus coordinadores y ejecutoresPREVENCIN: Conjunto de medidas cuyo objeto es impedir o evitar que sucesosnaturales, tecnolgicos o generados por el hombre causen desastres.PRONSTICO: Resultado de una estimacin de probabilidades en torno a laocurrencia de un evento calamitoso, puede ser a corto, mediano y largo plazo.RECUPERACIN: Proceso orientado a la reconstruccin y mejoramiento delsistema afectable poblacin y entorno), as como a la reduccin del riesgode

ocurrencia y magnitud de los desastres futuros.RECURSOS: Toda la asistencia inmediata o de apoyo disponible para ayudar acontrolar un incidente; incluye personal, equipo, agentes de control, instituciones yguas de emergencia impresas.SIMULACRO: Simulacin que mide el comportamiento del personal comprometido yencargado de la ejecucin de los procedimientos de derrames, adems probarsureaccin ante situaciones especiales que son estructuradas lo ms estrechamenteposibles con las emergencias reales.TEMPESTAD TROPICAL: Velocidad mxima del viento de 34 a 47 nudos.

xxxvTIFN: Velocidad del viento de 64 nudos o ms.TOXICIDAD: Capacidad de una toxina o sustancia venenosa de producir dao a unorganismo animal.TSUNAMIS: Olas de gran tamao y fuerza destructiva producidas por un sismo enel fondo del mar, por efecto de la actividad volcnica submarina o por derrumbes endicho fondo marino.VULNERABILIDAD: Facilidad con la que un sistema puede cambiar su estadonormal a uno de desastre, por los impactos de una calamidad.

xxxviOBJETIVOS

Objetivo GeneralRealizar una recopilacin, evaluacin y anlisis tcnico de los diferentesprocedimientos llevados a cabo en los planes de accin y respuesta inmediatadesarrollados en diferentes derrames de crudo en el territorio colombiano, con baseen la experiencia de campo que ha tenido el personal operativo a cargo de lascontingencias en las diferentes empresas involucradas en el manejo de crudo.Objetivos Especficos Generar una herramienta escrita de consulta sobre procedimientosoperativos de campo, planes de accin y respuesta inmediata existentes,que son experiencias del personal operativo y que se han utilizado comorespuesta a las diferentes situaciones de emergencia que se han presentadoen los campos de produccin y/o sistemas de transporte de crudo, comocomplemento a la literatura existente al respecto. Aplicar el procedimiento ciclo PHVA, haciendo uso de un diagrama causaefecto (Ishikawa) con el fin de conocer las causas que originan los derramesde crudo.

xxxvii Establecer una matriz de las distintas acciones operativas con el findemostrar desde el punto de vista tcnico las ventajas y desventajas para cadacaso segn sea,en tierra, en cuerpos de agua, condiciones climticas,geogrficas y topogrficas variables, y de recursos disponibles. Crear una gua operativa con base netamente emprica que permitamediante un rbol de decisin tomar acciones inmediatas de campo en elevento de un derrame de crudo. Servir de fuente de informacin parainvestigaciones posteriores queamplen el campo de accin de la Escuela de Ingeniera de Petrleos en lorelacionado con derrames de crudo; incluida la creacin e implementacin deplanes de accin de respuesta, a campos en los que la UIS tenga vnculodirecto en la operacin de estos.

xxxviiiDESCRIPCIN DEL LIBROEl libro est conformado por una introduccin, ocho captulos, una seccin deconclusiones, recomendaciones, bibliografa de libros, artculos, documentos,revistas y de paginas www (world wide web) . La descripcin del libro se representaa continuacin.En el Captulo 1 se presenta un marco terico donde se explica las principalescaractersticas, composicin y propiedades del petrleo crudo, caractersticas fsicoqumicas asociadas al riesgo, entre otros.En el Captulo 2 se trata los principales medios de transporte de petrleo crudo.Oleoductos y Barcos Surpetroleros.El Captulo 3 explica el comportamiento del crudo cuando entra a invadir o hacerparte en diferentes medios como son: tierra, agua, etc.El Captulo 4 describe los efectos que produce el crudo al este ser derramado.Estos efectos se pueden catalogar como: efectos biolgicos, efectos econmicos,efectos humanos, entre otros.En el Captulo 5 se dan los principales mecanismos para hacer frente alosderrames de petrleo. Se presenta las ms importantes tcnicas de respuestasalproducirse un derrame de crudo en tierra, agua, etc.xxxixEn el Captulo 6 se explica los pasos de Anlisis de Riesgos a seguir, al realizarseun Proyecto en la industria petrolera como el tendido de un oleoducto

, montaje deuna batera de recoleccin, entre otros.En el Captulo 7 se da a conocer la normatividad por la cual se rige los Planes deContingencia contra Derrames de Crudo y se explica algunos ejemplos deestosPlanes de Contingencia.En el Captulo 8 se presenta las principales herramientas para la solucin deproblemas y mejoramiento de la Calidad en los procesos industriales. Entre ellaselCiclo PHVA, Diagrama Ishikawa, etc.El libro continua con las principales Conclusiones y Recomendaciones productodel trabajo desarrollado y finaliza con una seccin de Anexos:Anexo A: Riesgos de Derrames de Crudo durante las Operaciones de Perforacin yProduccin de un Campo PetroleroANEXO B: Oleoducto Cao Limn Coveas-ColombiaANEXO C: Formato de Reportes de DerramesANEXO D: Equipos Ofrecidos por Empresas Especializadas en Derrames deCrudo.

INTRODUCCINDebido a su gran desarrollo y en contraste poca implementacin de sistemas deprevencin, mitigacin y/o correccin de los diferentes eventos amenazantes que puedegenerar, la actividadpetrolera se convierte en un riesgo para el equilibrio del medioambiente pues no est exento que por causa de derrames de crudo los ecosistemas sevean afectados. A lo anterior se suma la flexibilidad de la legislaciny normatividadvigente relacionada con los requerimientos de tipo ambiental.Estos eventos pueden ocurrir por accidentes de tipo operativo, fallasmecnicas y/ohumanas, adems estos sistemas se han convertido en algunos pases en blanco deatentados terroristas, situaciones provocadas por grupos al margen de la ley queatentancontra la infraestructura energtica de los estados, caso especial el de Colombia.Existen diferentes grados de alteracin de las comunidades naturales que constituyen unecosistema, que van desde la simple explotacin de algunos de sus recursos vegetales,

minerales, o animales, que conduce a cambios en las densidades demogrficas de lasespecies explotadas, hasta la radical destruccin de las comunidades y del suelo en questas se desarrollan, como ocurre en los casos ms extremos de derrames de crudo.Cuando el crudo alcanza el fondo del mar, por ejemplo, cubre las comunidades que allviven y envenena a los diversos organismos al introducirse dentro dela cadenaalimentaria, pudiendo afectar a especies que en un primer momento nose habanperjudicado por el vertimiento.2Adems de los problemas causados por el consumo de organismoscontaminados por el petrleo, algunos de los animales de respiracinpulmonar reciben el impacto de manera mltiple cuando suben a la superficie para tomaraire, donde se encuentran con la mancha que los impregna y que puedeocasionar eltaponamiento de sus vas respiratorias, provocndoles la muerte por asfixia.La trgica situacin descrita afecta la fuente de ingresos de lascomunidades pesqueras, produce un envenenamiento indirecto de la poblacinpor elconsumo de peces contaminados. Esta necesidad motiva a los gobiernos estatales ainquietarse frente a estos eventos para desarrollar un plan de accin organizado el cualpermita adoptar decisiones rpidas con el fin de proteger el ecosistema,instalaciones,actividades acuticas, la pesca e inclusive vida humana.Colombia no es la excepcin y como el pas que presenta el mayor nmero de atentadosa su infraestructura petrolera en especial el oleoducto Cao Limn Coveas,porintermedio del Ministerio del Medio Ambiente y su estatal Ecopetrol han estado muyatentos haciendo frente a estos problemas. Con el presente anlisis sepretende dar aconocer las diferentes tcnicas existentes en la industria del petrleo para hacer frente asituaciones de derrames de crudo, realizando una recopilacin, evaluacin yanlisistcnico de la literatura existente y los diversos procedimientos llevadosa cabo en losplanes de accin y respuesta inmediata desarrollados en diferentes derrames de crudo enel territorio colombiano, con base en la experiencia de campo que han tenido elpersonaloperativo a cargo de las contingencias.

31. MARCO TEORICO

El marco terico incluye unas generalidades y algunos temas tales como: caractersticas,composicin y propiedades del petrleo crudo, caractersticas fsico qumicas asociadas alriesgo, entre otros.1.1 GENERALIDADESCuando el petrleo por razones accidentales, operacionales, entre otras oinclusivevoluntarias, como es el caso de Colombia con sus atentados terroristas a los oleoductos yen especial al oleoducto Cao Limn Coveas, es vertido al medio ambiente, origina loque se denomina un Derrame de Crudo, definindose ste como una descarga violenta yno controlada de volumen de lquido de una manera imprevista, accidental y no deseada,la cual puede contaminar al medio ambiente (acutico o terrestre).Los derrames de crudo pueden ocurrir en tierra o en agua (ros, lagunas, quebradas,ocanos, etc). Existe la posibilidad de que siendo el derrame en tierra, alcance zonasaledaas de agua, como ros, lagunas, quebradas y aguas subterrneas, etc.Las fuentes ms comunes que llevan a que ocurran estos fenmenos son:Viajes de grandes buques que colapsan en pleno recorrido o cerca delas zonascosteras.4Manejo del producto (CRUDO) en refineras, torres de perforacin, terminalesmarinas, tuberas, oleoductos, entre otras, que conllevan a que se presente unaccidente en dicha instalacin.Una forma de clasificar los accidentes que ocurren en instalaciones petroleras es lasiguiente: emisin, incendio y explosin, entre otros.Los derrames de petrleo crudo pertenecen o hacen parte del grupo de emisin.Tambin hace parte de este grupo los escapes de gases o vapores generalmente porprdida de contencin de los fluidos. El origen de un accidente puede ser fugas en formade escape en el caso de crudo. Ver figura 1.La magnitud del accidente depender de las condiciones iniciales del aceite (presin,temperatura, volumen, etc.), naturaleza qumica (inflamabilidad, toxicidad,etc.), delsistema de almacenamiento, condiciones de entorno, etc.En la seccin 1.4 se presentarn con ms detalle las causas que conllevana los

derrames de crudo a nivel global.1.2 CARACTERSTICAS, COMPOSICIN Y PROPIEDADES DEL PETRLEOCRUDOEl petrleo crudo es un lquido oleaginoso, inflamable, cuyo color vara deincoloro anegro, y consiste en una mezcla compleja de hidrocarburos con pequeas cantidadesdeotros compuestos tales como oxgeno, nquel, vanadio, azufre, entre otros.5En la industria petrolera, la palabra " crudo " se refiere al petrleo en su formanatural norefinado, tal como sale de la tierra. Este petrleo crudo es una mezcla de gran variedadde aceites minerales, llamados " hidrocarburos ", pues sus molculas estnformadaspor hidrgeno y carbono, excepto cuando hay contaminacin de azufre y otras impurezasindeseables.Figura 1. Los escapes como fuente de incendio y explosin

Fuente: Storch De Gracia, J.M. Manual de Seguridad Industrial en PlantasQumicas y Petroleras. Madrid, McGraw Hill, Volumen I 1998.FDDDEIEEECAIc"

UEEEQNNQvarnroB

G ALR RLU IC EEU Ia lu de ac ee an fo i

Q U I D OA M EPNLPua

C O M B U S T I B L E

OD I O

Oaldn d

r :, D u r a c i ne D e r r a m ei o e n

i n a d al o v e r

NIICdIe

OGGoenrx

NNnlcet

I C I I C I t a m ia m be n d iae n s a

NNn a c i ni e n t eo e n

6Los crudos son mezclas complejas de hidrocarburos de diverso peso y estructuramolecular que comprenden tres grupos principales, el parafnico, el naftnico y elaromtico.Esta variedad de hidrocarburos forma una serie que va desde el asfalto grueso ypesado,o cera slida a temperaturas ordinarias, hasta los aceites muy voltiles,por ejemplo losque se encuentran formando parte de lasgasolinas. Incluye tambin hidrocarburosgaseosos, bajo presiones suficientemente altas, estos gases son tambin lquidos, ybajolas presiones extremadamente altas que son creadas por la naturaleza en el subsuelo,todos estos hidrocarburos se encuentran generalmente presentes al principio en forma depetrleo crudo lquido.La proporcin de los diferentes hidrocarburos que integran el petrleo crudo vara encadayacimiento, de lo que resulta la existencia de petrleos crudos que varan desde unlquido de color opaco, negro y grueso, tan pesado como el agua y quecontiene muypoco o algunas veces nada de los hidrocarburos que se usan como gasolina, hastaaquellos crudos que pueden contener 40% o ms de esos componentes de la gasolina,de color claro y transparente y con tres cuartos del peso del agua; en casos extremos, unyacimiento puede producir solamente hidrocarburos que se convierten en gases alsalir ala presin de la superficie.1.3 CARACTERSTICAS FSICO QUMICAS ASOCIADAS A RIESGOLas principales propiedades del aceite crudo que pueden provocar ciertoriesgo sobre elambiente son:7a) Solubilidad: Los crudos de alto peso molecular son insolubles en agua. Los productosderivados del benceno y los naftalenos pueden solubilizarse en agua. Dicha solubilidadinfluir en la toxicidad del componente de petrleo en el mbito marino.b) Volatilidad, densidad y actividad superficial: Indican las tendencias del

crudo y desus componentes a laevaporacin, a hundirse o a dispersarse fcilmenteo no. Loscrudos con alto contenido de componentes livianos, se evaporarn ms rpidoqueaquellos crudos pesados que contienen componentes con alto peso molecular.c) Toxicidad: Los hidrocarburos aromticos de bajo punto de ebullicin son letales paracasi todos los organismos terrestres y marinos. Algunos de los hidrocarburos parafnicosson menos txicos y hasta no txicos para los seres vivientes.d) Biodegradabilidad: La biodegradacin del petrleo es funcin de sus caractersticas ypeso molecular de sus componentes, por lo cual la tasa de degradacin debe estudiarse yreferirse al tipo de petrleo producido.e) Carcinogenecidad: Varios componentes del petrleo tienen sustancias potencialmentecarcingenas. Una de ellas es el benceno, un cancergeno grado 1 segn laAgenciaInternacional de Investigacin sobre el Cncer, IARC. La otra es el tolueno que producemutacin en las clulas vivas y puede afectar el desarrollo embrionario yfetal del serhumano.

81.4 CAUSAS QUE CONLLEVAN A DERRAMES DE CRUDOExisten numerosas causas que hace que el crudo sea vertido al ambiente.A continuacin se cita algunas de ellas:Operaciones de carga y descarga de crudo en terminales.Perforacin de pozos debido a posibles reventones. Ver figura 2.Figura 2. Reventn del Pozo Ixtoc MxicoFuente: http://www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_historia2.htmArrastre por lluvias y cuerpos de agua.Trabajos en refineras.Atentados a la infraestructura petrolera. Ver figura 3.9Figura 3. Atentados a la infraestructura petroleraFuente: Gerencia Cao Limn Coveas. Control Ambiental. Ccuta.

Accidentes de superpetroleros.Accidentes de carrotanques que transportan crudo.Rebosamiento de tanques.Desastres ocasionados por fuerzas naturales como son el caso de terremotos,temblores, avalanchas, rayos, etc. que en oportunidades han causado daosabateras de almacenamiento, tanques, tuberas y otros equipos causando eventosinesperados.Pequeas fugas o escapes en recipientes que transportan o contienen crudo. Verfigura 4.

10Figura 4. Pequeas fugas o escapes en oleoductosFuente: www.oilandgasreporter.com/images/ 073002/pipespill.jpgLa filtracin natural del petrleo procedente de depsitos submarinos. Estafiltracinresulta muy difcil de estimar.Fallas humanas.Por ejemplo en los grandes superpetroleros, seguidaporproblemas de infraestructura en equipos, materiales, etc.A nivel de trabajo en campo petrolero las causas se pueden dividir en:Causas Operativas: Son las debidas a fallas en equipos de almacenamiento porsobrepresin de oleoductos, goteos en recipientes que contienen crudo, etc.Causas No Operativas: Son las debidas a fuerzas naturales como terremotos,sismos, rayos, inundaciones, etc. A esta divisin pertenece los actos terroristas.11Por estudios estadsticos se puede estimar que la cifra global promedio de hidrocarburosque llega al mar cada ao es de unos 3.200.000 (tres millones doscientos mil) toneladasmtricas de unas 3000.000.000 (tres mil millones) de toneladas que se producen alao.Principales fuentes de hidrocarburos que contaminan el mar:1Fuentes naturales (brotes de petrleo al mar): 7%Exploracin y Produccin costa fuera: 2%Descargas industriales y drenaje urbano: 37%Atmsfera: 9%

Accidentes de tanqueros: 12%Operaciones de embarque en terminales martimas: 33%

1Response To Marine Oil Spills-ITOPF-The International Tanker Owners PollutionFederation Ltd-London,UK122. PRINCIPALES MEDIOS DE TRANSPORTE DE CRUDOEn el mundo del petrleo los oleoductos y los buques tanqueros son losmedios porexcelencia para el transporte del crudo. El paso inmediato al descubrimiento y explotacinde un yacimiento es su traslado hacia los centros de refinacin o a los puertos deembarque con destino a exportacin.2.1 OLEODUCTOSLa manera ms prctica de transportar petrleo por tierra es bombendolo poroleoductos. Los oleoductos para crudo generalmente son de gran dimetro(a veces dems de un metro); a lo largo de su recorrido y a intervalos regulareshay estaciones debombeo. La construccin de un oleoducto, constituye una gran tarea de ingeniera, quepor lo general es realizada conjuntamente por varias empresas que contribuyen a laenorme inversin del capital necesario.2Hablar acerca de oleoductos abarcara un captulo complejo, lo cual no corresponderaalcaso, simplemente se tomarn en cuenta algunos aspectos importantes.La experiencia y las modalidades del transporte de crudos por tuberas (oleoductos) han

dado respuestas satisfactorias a las necesidades de despachar y recibirdiariamentegrandesvolmenes de petrleo liviano, mediano, pesado y extrapesado desde los2Oleoductos www.petroleoygas.com EN LINEA13campos petrolferos a las refineras y/o terminales ubicadas a corta, mediana o grandesdistancias, en un mismo pas o pases vecinos.El oleoducto se ha hecho necesario porque transporta crudo ininterrumpidamenteveinticuatro horas al da, salvo desperfectos o siniestros inesperados, ya precios quedifcilmente otros medios de transporte podran ofrecer, en igualdad de condiciones.Adems, no slo facilitan el transporte terrestre de petrleo, sino que tambin se utilizanoleoductos submarinos para llevar a tierra la produccin de yacimientosubicados costafuera, y a veces a grandes distancias como en el caso del Lago de Maracaibo, ElGolfode Mxico, El Mar del Norte y otras reas.2.1.1 Caractersticas de las tuberasPara cada oleoducto se requiere un determinado tipo o clase de tubera.Las tuberaspueden ser de acero, hierro fundido, polietileno plstico, etc.Generalmente, las dos caractersticas ms comunes de un oleoducto son eldimetroexterno y la longitud, y para identificarlo geogrficamente se toma dospuntos dereferencia, el de partida y el de llegada.Sin embargo, durante el proceso de diseo se toma en cuenta una variedad de factoresque corresponden al funcionamiento eficaz y buen comportamiento fsico del oleoducto.14La seleccin de la tubera es muy importante debido a que el flujo del petrleo por ella selogra a presin a lo largo del oleoducto. Por tanto, la tubera debe resistir tambinpresiones internas porque de lo contrario estallara.A la tubera se le asignan unos patrones los cuales indican la calidado grado del acerocon que es fabricada; su resistencia a fuerzas longitudinales, externase internas;dimetros externo e interno; espesor y peso de la tubera por unidad lineal; entre otros.2.1.2 Flujo de fluidos por tuberas

El volumen de crudo transportado est en funcin del dimetro de la tuberay de lapresin que se le imponga al crudo para moverlo por sta. Como podr apreciarse, lapresin tambin est en funcin de la densidad y de la viscosidad del crudo.La tecnologa de la transmisin de fluidos por tuberas arranca de los conceptos yapreciaciones formuladas a travs de aos por muchos investigadores.Todo lo antes mencionado tiene su efecto sobre el diseo y los detalles del programa deconstruccin de un oleoducto. Ese efecto, combinado con los aumentos generales deprecios de materiales, equipos, herramientas, transporte y remuneraciones al personal, setraduce en substanciales incrementos de costos por kilmetro de oleoducto. Tampocoesraro que en medio de tanta alza de costos predominen circunstancias que permitanen untiempo dado rebajas en las inversiones.

152.1.3 MantenimientoEste es un aspecto importante de las operaciones y manejo de los oleoductos. Eloleoducto, como sistema de transporte, tiene un punto de partida representado por unrea, donde se erige un cierto nmero de tanques para almacenar el crudoquediariamente va a ser bombeado por el oleoducto.Los tanques deben mantenerse en buen estado para evitar fugas o filtraciones delpetrleoalmacenado. Adems, el estado de limpieza del almacenamiento debe ser talque el petrleo retirado est libre de impurezas: agua y/o sedimentos. Elvolumen y lascaractersticas del petrleo que se recibe y despacha del almacenamiento es medido yfiscalizado para tener una relacin cronolgica del movimiento de crudos.Las bombas succionan petrleo de los tanques y lo descargan al oleoducto para llevarlo alpunto de entrega. Estas bombas y sus instalaciones auxiliares de propulsin (mecnicay/o elctrica) requieren atencin y mantenimiento para que todo el tiempofuncioneneficazmente.El propio oleoducto requerir tambin su cuota de atencin y mantenimiento.Con eltiempo, se depositan en la pared interna del oleoducto capas de hidrocarburos ysedimentos finos que paulatinamente reducen el dimetro del conducto. Tales

obstrucciones redundan en incrementos innecesarios de la presin de bombeo yreduccin del volumen bombeado. Por esto, es necesario limpiar el oleoducto de talessedimentos.16Otro aspecto del mantenimiento es cerciorarse del estado exterior deloleoducto, ya queste est sujeto a fuerzas internas (bombeo, corrosin, erosin, fatiga) quea la largapueden debilitar su resistencia y causar filtraciones o estallidos.Puede ocurrir el caso que un tramo de la tubera del oleoducto se parta por completo.Estos casos son ms fciles de detectar desde la estacin de bombeo, ya que la presindisminuye instantneamente. Se suspender automticamente el bombeo de petrleoyse ubicar el sitio donde ocurri el accidente. Una vez que se ha detectado el sitio delderrame se bloquean ambos extremos del ducto para reparar el tramo daado y ascontinuar con el proceso de transporte.Para evitar interrupciones inesperadas en el funcionamiento y tomar medidas preventivasoportunamente, siempre es aconsejable conocer de antemano el estado fsico deloleoducto, y esto se hace a travs de observaciones visuales o exmenesde la tuberapor rayos X u otros medios apropiados para luego proceder a las reparaciones debidas.El final del oleoducto puede ser una refinera o la combinacin de refinera y terminal deembarque. All el volumen y la calidad de crudo entregado deben corresponder aldespachado. De igual manera, las instalaciones de recibo en la refineray/o terminaldeben mantenerse en buen estado fsico y seguridad de funcionamiento, como semencion con respecto al rea de tanques, origen del oleoducto.Es muy importante todo lo relacionado con el mantenimiento de la ruta del oleoducto y susinstalaciones para cuidar y mantener el ambiente. Si la ruta no est limpia, la maleza17puede ser foco de incendios y si hay derrames se dificultan los trabajos de contingencia yreparacin.Para evitar accidentes que puedan ser ocasionados por terceros, es necesario quecuando el oleoducto est enterrado se sealen debidamente aquellas partes de su rutaocruces que puedan ser objeto de excavaciones o vayan a formar parte de algn proyecto.

Varios oleoductos conectados entre s pueden formar un sistema o red de oleoductos.2.1.4 Transporte de productos por tuberas-EcopetrolLa empresa estatal colombiana, Ecopetrol,ya sea por cuenta propia omediante laparticipacin del sector privado, posee y opera una red de transporte por tubera de11.859 kilmetros.De ese total, son de su propiedad 6.881 kilmetros de lneas consistentesen 2.527kilmetrosde poliductos para transporte de combustibles, 1.751 kilmetrosdeoleoductos para el transporte de crudo, 378 kilmetros de propanoductospara eltransporte de GLP, 663 kilmetros de combustoleoductos para el transportedecombustleo.En la figura 5 se presenta el mapa de la red nacional de oleoductos. Ver figura.El rea estratgica de Transporte tiene la misin de garantizarle al pas la disponibilidadoportuna de los diferentes crudos para refinacin, exportacin o consumo,mediante elmanejo eficiente de la red de transporte por tubera. Esta actividad ladesarrolla la18Vicepresidencia de Transporte de Ecopetrol y se cumple con el criteriode la mejorcompetitividad, calidad y oportunidad, a fin de contribuir a garantizarel desarrollo de laEmpresa y la transferencia de recursos al Estado.

Figura 5. Red Nacional de Oleoductos

Fuente: www.ecopetrol.com.co/vit/transp1.htmUn oleoducto importante para Colombia es el Oleoducto Cao Limn Coveas.En laseccin de anexos se dar informacin acerca de ste.19El organigrama de la vicepresidencia de transporte se puede ver en la figura 6.Figura 6. Organigrama de la Vicepresidencia de Transporte-EcopetrolFuente: www.ecopetrol.com.co/vit/transp1.htm2.2 BARCOS PETROLEROS (SUPERPETROLEROS)Los grandes volmenes de crudo entre puertos de pases productores a travsdel mar

necesariamente se deben hacer por gigantescos buques, estos son llamados los buquespetroleros.El transporte de hidrocarburos por va martima es realmente moderno. Comienza afinales del siglo XIX en cantidades insignificantes, pero poco a poco las grandes potenciasse fueron equipando de barcos dedicados al transporte del petrleo. A pesar de quepueda parecer que los grandes petroleros nacieron en las ltimas dcadas, ya en 1911enlos astilleros ingleses haba en construccin 49 buques destinados al transporte depetrleo y despus aument todava ms la demanda de barcos de esta clase.3El rpido incremento del consumo de hidrocarburos en la dcada de los aos veinte lleva Estados Unidos a convocar en 1926 la primera conferencia internacional sobre3Los gigantes que mueven el petrleo www.ecopetrol.com.co/prin/review/carta/julio/julio98.htmENLINEA20contaminacin del mar. En esta reunin se decidi que los petroleros debanalejarse almenos cincuenta millas de la costa para poder realizar operaciones con hidrocarburos.2.2.1 Caractersticas de los superpetrolerosEl petrleo viaja en estos grandes buques, que permiten almacenar gran cantidad deestepreciado lquido, en tanques. En la parte superior de cada uno de los diferentes depsitosde petrleo que hay en cada buque se encuentra otro pequeo, que nuncadebe estarcompletamente lleno y que sirve para facilitar la dilatacin del petrleo cuando aumenta latemperatura.Los tubos de entrada y de salida del petrleo se encuentran en el fondo de cada depsitoy se cierran mediante vlvulas que pueden hacerse funcionar desde cubierta, llenndoseo vacindose los depsitos, independientemente uno de otro. Para disminuir en lo posiblelos peligros de incendios y de explosiones, los depsitos estn separadosde los demscompartimentos por medio de dobles paredes entre las cuales se hace circular aguamediante bombas. Si en uno de los depsitos ocurre algn desperfecto y sale de lpetrleo por una grieta o agujero, el crudo va a parar al agua de las dobles paredes,asciende por su menor densidad y sale arriba por una abertura especial. Gracias a estadisposicin se hace imposible que el petrleo vaya a parar a otras partes del buque,especialmente a la seccin de mquinas. Ver figura 7.En el mundo se han construido buques que pueden contener hasta 15.000 toneladas

depetrleo. Hoy da un petrolero tpico tiene las siguientes caractersticas generales: Aunque en general son buques de una hlice, no es raro que en los de mayorporte, es decir, en los de ms de 300.000 toneladas o ULCC (Ultra Large Crude21Carriers), se disponga de dos hlices, ya que la gran potencia requerida conduciraen buques de un solo propulsor a dimetros muy grandes, que requieren enormescalados, so pena de que se alcancen rendimientos muy bajos.Figura 7. Distribucin del espacio en un barco petrolero

Fuente: www.clubdelamar.org/petroleros.htm Toda la zona de carga est ocupada por una serie de tanques, hoy da con dobleforro y normalmente separados por uno o dos mamparos longitudinales yvarios22transversales, cuya disposicin viene determinada principalmente por lareglamentacin internacional en materia relativa a evitar la contaminacinde losmares. Los tanques disponen del sistema COW (Crude Oil Washing, o lavado de crudo),con el fin de permitir una limpieza lo ms completa posible de los residuos quequedan adheridos a las paredes. Deben tener tambin un sistema de inyeccin degas inerte en los tanques, con el fin de prevenir una posible explosin.Sobre la cubierta no existen grandes escotillas, sino nicamente pequeasaberturas oregistros, que permiten el acceso a los tanques para su inspeccin, as como el sistemade tuberas que comunica los diferentes tanques entre s y con las bombas. Estas, del tipocentrfugo, se disponen casi siempre en una cmara de bombas, situada inmediatamentea proa de la cmara de mquinas. Si bien la carga suele efectuarse conelementos debombeo de tierra, la descarga se hace casi siempre con los medios del buque.Los petroleros ms grandes que existen actualmente en circulacin son el "Janhre Viking",de bandera noruega y propiedad de Mercur Tankers ASA, que tiene una eslora de 458,23metros y una manga, es decir, la anchura mayor del buque, de 68,86metros; y el "SeaGiant", de bandera liberiana y propiedad de Lamar Navigation Ltd., con414,23 metros y

manga de 63,05 metros.

232.2.2 Mareas negrasContaminacin de cualquier hbitat pordelas formas ms graves de contaminacinrelacin con el vertido de petrleo alquese produce tras el vertido y que flotaa negra.

cualquier hidrocarburo lquido. Se trata de unadel agua, y el trmino se emplea sobre todo enmedio ambiente marino; en este caso, la masaen el mar se conoce con el nombre de mare

Los casos ms espectaculares de contaminacin por crudos suelen estar a cargo de lossuperpetroleros empleados para transportarlos, pero hay otros muchos barcos queviertentambin petrleo, y la explotacin de las plataformas petrolferas marinas supone tambinuna importante aportacin de vertidos. Se estima que de cada milln de toneladas decrudo embarcadas se vierte una tonelada.Desde hace unos 30 aos los derrames de combustible protagonizados por los petrolerosen mares y ros del mundo comienzan como catstrofes ecolgicas y terminancomonoticias.2.2.3 Resea Histrica de Barcos Petroleros AccidentadosEl superpetrolero Torrey Canyon, de 120.000 toneladas, viajaba el 18 de marzo de1967 a17 nudos de velocidad cuando golpe contra los arrecifes de Seven Stones, en elarchipilago de las Scilly, al Suroeste de Cornwall (Inglaterra), el violento impacto rasg yabri seis de sus tanques, adems de dejar otros muy maltrechos. 120.000 toneladas decrudo rpidamente fueron derramadas de sus tanques (unos 860.000 barriles)ayudadaspor los golpes de las olas, generaron en unos pocos das una inmensa marea negra,que24alcanz las costas y playas de Cornwall, isla de Guernsey y el litoralfrancs de laBretaa, principalmente en la comarca de Treguier.Segn el Tanker Advisory Center de Nueva York, en un corto periodo de5 aossolamente (entre 1969 y 1973), se perdieron en todo el mundo 82 petroleros, conun totalde 3.299.000 toneladas, derramando en conjunto unas 719.000 ton. de petrleo. Hastafinales de 1974 se haban contabilizado en todo el mundo, alrededor dequinientosaccidentes con prdidas de crudo.Se presenta una pequearesea histrica a partir de 1978 de superpetrolerosaccidentados, algunos de ellos vertiendo petrleo crudo y otros hidrocarburos.

41978El 16 de marzo, el petrolero Amoco Cdiz embarranca y derrama 1,6 millones de barrilesde crudo frente a las costas francesas de Bretaa. Ver figura 8. Este vertido se encuentraen la lista de los ms grandes de la historia.En julio, se produjo un inmenso vertido de unas 141.000 toneladas, debido a la colisin delos petroleros Aegean Captain y Atlantic Empress, cerca de Trinidad y Tobago.El 1 de noviembre, el Burmah Agate colision con el Mimosa, al sudestede GalvestonEntrance, en el Golfo de Mxico. Se estim un vertido de hidrocarburo de650.000 litrosen el medio marino, sin embargo, alrededor de 1.900.000 litros ardan y se perdan en laatmsfera.4Mareas Negras-www.guppys.biz/contrakom/menu.htm EN LINEA25Figura 8. Accidente del Amoco CdizFuente :www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_historia2.htm1983El 5 agosto de 1983, el naufragio del petrolero espaol "Castillo de Bellver" frente al cabode Buena Esperanza, en la costa sudafricana, caus el vertido al mar 250.000 toneladasde crudo. La corrosin del petrolero espaol Castillo de Bellver, que naufrag en 1983enlas costas sudafricanas, provoc un nuevo escape en el buque que an contena ms de100.000 litros de crudo en su interior el 25 junio 1994.1989El 24 de marzo, el petrolero Exxon Valdez derram ms de 40 millones de litros decrudo (entre 40.000 y 50.000 toneladas) en el Prince William Sound, Alaska, afectando auna de las ms importantes reservas ecolgicas norteamericanas. Ver figura 9.En una sola semana gener una marea negra de 6.700 km2, poniendo en peligro la faunasilvestre y las pesqueras de la zona. Este desastre es considerado unode los msgrandes en la historia de las mareas negras.26Figura 9. Exxon ValdezFuente: www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_historia2.htm

El 28 de junio, el petrolero de bandera maltesa "Puppy" choca contra otronavo a 1.350millas de Bombay (India). Se derraman 40.000 toneladas.El 19 de diciembre, el "Khark 5" iran se accidenta en las costas marroques y vierte msde 25.000 toneladas de crudo al Atlntico.1990El 6 de marzo, el Cibro Savannah, explota y se incendia en Linden, New Jersey (EEUU),vertiendo alrededor de 32.000 litros de hidrocarburos. Ver figura 10.El 8 de junio, el Mega Borg derram 20,5 millones de litros de hidrocarburos a 60 millasal sureste de Galveston, Texas (EEUU), tras un accidente y posterior incendio. Ver figura11.El 16 de septiembre, el Jpiter, que transportaba gasolina, arde por completo en CityBay, Michigan (EEUU), por un incendio declarado a bordo.27Figura 10. Explosin del Cibro SavannahFuente: www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_historia2.htmFigura 11. Mega BorgFuente: www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_historia2.htm1991El 25 de enero, Irak arroj al golfo Prsico unos 11 millones de barriles de crudo de lospozos de Kuwait para dificultar el desembarco aliado, causando el mayor desastreecolgico de la historia.28El 11 de abril, el petrolero chipriota "Haven" se incendi debido a una explosin en elpuerto italiano de Gnova y derram 80.000 toneladas de crudo que causaron unamancha de 25 kilmetros cuadrados.1992El 13 de diciembre, el Mar Egeo (Aegean Sea) encalla frente a la costa de A Corua(NO de Espaa) donde se incendia y hunde posteriormente, las subvencionestardan 10aos en llegar a los afectados.La Agencia Espacial Europea que en 1991 haba lanzado el satlite ERS-1 provisto deunsensor radar cuyas propiedades permiten observar la Tierra a travs delas nubes. Estaseal capt la imagen de la marea negra producida por el petrolero.

1993El 5 de enero, el petrolero Braer naufraga en la costa de las Islas Shetland. Las85.000toneladas de petrleo (680.000 barriles) que vierte, causa daos nicamentea laspiscifactoras locales y poblaciones de aves marinas gracias a la accinfavorable delviento, estado sumamente agitado del mar y densidad del petrleo derramado, que queddispersado en pocos das.El 20 de enero, el superpetrolero dans "Maersk Navigator", con unas 255.000 toneladasde crudo, choc contra el japons "Sanko Honor", con 96.000 toneladas, frente a la islaIndonesia de Sumatra.29El 10 de agosto, colisionan tres buques en la baha de Tampa; el Bouchard B155, elBalsa 37 y el Ocean 255. El Bouchard B155 derram alrededor de 84.000litros decombustible que se extendieron por toda la baha.El 18 de agosto, un submarino francs de propulsin nuclear y un petrolero colisionaronen el golfo de Fos-sur-Mer, en la costa mediterrnea gala, y unas 2.800 toneladas dehidrocarburos se derramaron en el mar.1994El 24 de enero, el petrolero malts "Cosmas" explot en el mar de China, a 530 kilmetrosal SE de Hong Kong, cuando transportaba 23.000 toneladas de crudo.13 marzo, el petrolero "Nassia", con 98.000 toneladas de crudo, y uncarguero, seincendiaron tras chocar en el Estrecho del Bsforo, 5.000 toneladas de crudo se vertieronal mar.1996El 15 de febrero, el petrolero de bandera liberiana "Sea Empress" embarranc en lacostasuroeste de Gales, derramando 70.000 toneladas de crudo.1997El 2 de enero, un fuerte temporal hizo naufragar a unos 160 kilmetros de las costas de laisla nipona de Oki, en el Mar del Japn, al petrolero ruso "Najodka", cargado con19.000toneladas de crudo, que formaron una mancha de petrleo de unos 1.800 metros de largoy de ancho entre 100 y 500. La costa occidental del Japn qued cubierta por densas30manchas en cientos de kilmetros, causando graves daos a la industria pesquera,reservas naturales, playas, etc.

El 8 de febrero, el petrolero panameo "San Jorge" encall frente a las costas uruguayasvertiendo al mar parte de las 80.000 toneladas de petrleo y combustibles que llevaba.1999El 12 de diciembre, el petrolero "ERIKA" de 180 metros de eslora se hunda tras partirseen dos en el SO de Penmarch (Finistre, Francia). Provoca un desastre ecolgico alvertir10.000 toneladas de petrleo que contaminan 400 kilmetros de costa. Estacatstrofedesencadena una serie de medidas (conocidas como Erika I y Erika II)por parte de laComisin Europea para evitar que desastres as vuelvan a producirse.2000El 3 de octubre, el petrolero de bandera panamea "Natuna Sea" vierte7.000 toneladasde crudo frente al estrecho de Singapur.2001El 19 de enero, el buque tanque Jessica de bandera ecuatoriana, embarranc frente alarchipilago de las Galpagos, mtico paraso en el que Darwin bas su famosa teora dela evolucin de las especies.Produce un derrame de ms de medio milln de litros de combustible despusdeencallar, debido a un error de navegacin, en las inmediaciones de la isla San Cristbal.Era un buque de mediano porte que realizaba un abastecimiento de rutina de combustible31a las islas. La amenaza de contaminacin a uno de los ms importantes santuariosnaturales de aves, tortugas e iguanas del mundo lleva a requerir a Ecuador la asistenciaen las tareas de recuperacin a grupos especializados de otros pases.El rpido despliegue para la recogida de residuos, el fuerte oleaje dellugar, y lascaractersticas de las playas y litoral de las islas favorecieron las labores de limpieza.Afortunadamente, aunque inicialmente se consider que se haba producido ungrandesastre ecolgico, posteriormente se comprob que, aunque preocupante, notena elalcance que se le haba atribuido.El 28 de marzo, el choque entre dos barcos de carga en el mar Bltico provoca el vertidode 1.900 toneladas de petrleo frente a las costas de Dinamarca.200218 de noviembre, el petrolero Prestige despus de navegar con una brecha en su casco

de 40 metros por la que vierte entre 12.000 y 15.000se parte endos a 133 millas del cabo Fisterra- A Coruae con 77.000toneladas en sus tanques, el fuel que transportaba esN 2 segnla clasificacin francesa, por su contenido en azufreusa).

toneladas de fuel al mar,(NO de Espaa), y se hunddel tipo pesado (del tipoo M-100 segn la clasificacin r

Se emplea en la combustin industrial (centrales trmicas, hornos, cementeras) y elsuministro de barcos propulsados por motores diesel lentos, de gran potencia. Los fuelespesados son los residuos de la destilacin de los petrleos crudos. Para facilitar la mezcla32de los residuos pesados procedentes de la destilacin, a menudo se aadensustanciasde destilacin ms ligeras, llamadas "cutter stock".Provoca un enorme desastre ecolgico, con 900 kilmetros de costa afectados por lassucesivas mareas negras. La aparicin de fisuras en el casco hace emerger el crudoa lasuperficie, la velocidad de estos nuevos vertidos depender de las condiciones dela zonaen especial de la temperatura en el fondo y la aparicin de nuevas grietas por efecto de lapresin.

333. COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN DIFERENTES MEDIOS3.1 COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN CUERPOS DE AGUAEl crudo al entrar y hacer contacto con el agua sufre una serie detransformacionesdebido a la reaccin que intercambia con sta y con el medio circundante. Ver figura12.Figura 12. Procesos de evolucin de una mancha de petrleo en aguaFuente : www1.ceit.es/asignaturas/ecologia/hipertexto/11CAgua/160VerPe.htm

343.1.1 EsparcimientoLa fuerza de mayor empuje que impulsa el esparcimiento del crudo essu peso. Es poreso que un derrame grande instantneo se esparcir ms rpidamente que una descargalenta. Despus de un perodo inicial de esparcimiento en el cual las fuerzasgravitacionales juegan un gran papel, la nica fuerza importante tendiente a causar msesparcimiento del aceite es la tensin superficial, de manera que la delgada mancha deaceite tiende a esparcirse sobre el agua en respuesta al desbalance de fuerzas. Lastensiones influyentes en una mancha de aceite sobre el agua son:Tensin superficial del agua: la cual tiende a esparcir el aceite sobrela superficie delagua. Tensin superficial del aceite, y tensin interfacial entre el aceite y el agua. Las dosltimas tratan de contraer la mancha sobre si misma. La tensin superficial del agua estpicamente ms grande que la suma de las otras dos.3.1.2 EvaporacinDepende de varios factores ambientales, donde la velocidad del vientoy la temperaturason las ms importantes, aunque otras variables tales como la radiacin y la agitacindelagua tambin influyen. Otro elemento fundamental en la tasa de evaporacines el reasuperficial que alcanza la mancha.Dependiendo de que tan voltil sea el crudo derramado, as ser la tasa de evaporacin.

35Normalmente se evaporan ms rpido las fracciones ms ligeras, ya que las partes mspesadas se evaporaran con mayor lentitud.La tasa de evaporacin depende de la presin de vapor, de la temperatura ambiente, statasa se acelera por efecto de los vientos y por la accin de las olas.3.1.3 EmulsificacinUna emulsin es la mezcla de dos lquidos no miscibles, en este caso el crudo y el agua.En una emulsin el lquido que se rompe en pequeas gotas, se le llama la fasedispersada y el lquido que la rodea es la fase continua. Al emulsificarse el petrleo,algunos de sus componentes tienden a acumularse en la interfase petrleo-aguaactuando como unos agentes creadores de una capa compuesta de asfaltenos, resinas yceras que se oponen a la unin de diferentes fragmentos de petrleo.3.1.4 DispersinEs el factor que ms influye en la duracin del derrame. Los crudos livianos y pocosviscosos se dispersan lentamente al estar bajo condiciones de oleaje moderado.Por otraparte, bajo un oleaje fuerte, los crudos con alto grado de emulsificacin se dispersanrpidamente.

363.1.5 DisolucinGran parte de los componentes de bajo peso molecular se separan de la masa de crudo yse disuelven en el medio acuoso. Generalmente este mecanismo es largo,ya que losprocesos de oxidacin y degradacin microbiana producen compuestos polaresquetambin se disuelven en el agua.3.1.6 FotolisisEs el efecto de fenmenos de descomposicin qumica por efecto de la luz, en particularlos causados por los rayos ultravioleta. Ocurre cuando el petrleo absorbe la luz.Los cuantos de luz visible o ultravioleta perturban los electrones de los enlaces qumicos,haciendo pasar a las molculas a niveles de energa ms altos. Las molculas excitadas,reaccionan rpidamente irradiando la energa absorbida como fluorescencia oconvirtindola en energa vibratoria (calor).

3.1.7 BiodegradacinConsiste en la mineralizacin y destruccin de la materia orgnica. Este proceso naturales muy importante para la renovacin del medio ambiente despus de haber ocurrido underrame.Se han identificado numerosos organismos que pueden utilizar al crudo como una fuentetanto de energa como de carbono, pero el proceso de la biodegradacin del crudo es37muy complejo. Los microorganismos son capaces de transformar los crudos en alcoholesms solubles, en cidosy en CO2y agua por medio de reacciones catalizadas porenzimas.3.1.8 Oxidacin atmosfricaLa oxidacin de una mancha incrementa la rapidez de su disolucin y produce molculassurfactantes que fomentan la emulsificacin.5La oxidacin atmosfrica ocurre, debido a que el oxgeno ataca al crudo lquido,especialmente a los crudos aromticos y parafnicos, los cuales tiene cadenas laterales.En ausencia de agentes catalticos inicos, la auto-oxidacin es un proceso en cadenaderadicales libres. La tasa de propagacin de dicho proceso en cadena es controladapor latasa de abstraccin de un radical (H) del crudo por un radical alcalino perooxigenado.Como los vnculos terciarios (C-H) son ms dbiles que los primarios o los secundarios,los crudos con hidrgenos terciarios son atacados ms rpidamente. Este mecanismo secomplica por la foto-oxidacin causada por la luz solar, adems de que la oxidacinmisma, es inhibida por la variedad de otras materias que pueden estarcontenidas en elcrudo.5Organizacin Martima Internacional. Manual sobre la contaminacin ocasionada por hidrocarburos.Parte IV - OMI

38Por ejemplo, un crudo altamente parafnico, con bajo contenido de azufre, se oxidar

mucho ms rpido que un crudo con menor contenido de parafina y mayor contenido deazufre, a condiciones de igual calor y luminosidad.3.1.9 HundimientoAl producirse un derrame de crudo se forma sobre la superficie del agua una mancha quepuede fragmentarse en manchas de menor tamao, estas pequeas manchas ofragmentos eventualmente pueden flotar, hundirse hasta una cierta profundidad ohundirse totalmente. Para que ocurra este fenmeno deben presentarse dos condiciones.En primer lugar, el crudo debe tener una densidad cercana a la delagua antes de servertido, y segundo, la viscosidad inicial del crudo debe ser suficientemente alta parapermitir el rompimiento de la mancha en fragmentos aislados.3.1.10 IntemperizacinSon las alteraciones que sufre el petrleo una vez derramado, pues pierde muchos de suscomponentes solubles o voltiles. Este crudo puede daar a los organismosmarinos,permanecer en los sedimentos y causar dao a las aves.

393.1.11 ResurgimientoCuando la densidad del petrleo hundido se reduce por efecto de una prolongadaoxidacin anaerbica, el petrleo puede volver a flotar otra vez y los procesos anterioresse producirn nuevamente hasta su desaparicin completa o contaminacin de una costa.Sobre un rango de 10 C de temperatura, la densidad del agua de marcambiar en0.25%, mientras que las densidades de un hidrocarburo cambian en un 0.5%. Estosignifica que un hidrocarburo que apenas flote durante el da, puede sumergirse amedidaque la temperatura baja y luego resurgir en aguas ms clidas.3.2 COMPORTAMIENTO DEL CRUDO EN TIERRAEl comportamiento del petrleo derramado en tierra depende de la topografa del terreno,de la evaporacin, la permeabilidad del suelo, la vegetacin y de las propiedades fsicoqumicas del petrleo como la densidad, viscosidad, etc.Algunos aspectos son de vital importancia para integrar un estudio detallado delcomportamiento del crudo en tierra, entre ellos se tiene: Suelos, Vegetacin, Topografa,

Clima, Hidrografa, Actividades Humanas, Uso de la Tierra, Caractersticas del petrleo yde las instalaciones petroleras, entre otras.El comportamiento de un derrame de petrleo en tierra est gobernado principalmenteporlos siguientes procesos:403.2.1 EvaporacinLa evaporacin es el proceso que determina los mayores cambios de volumen delpetrleo durante un derrame, se estima que del total del petrleo derramado, entre un 30% y un 50 % del volumen se pierde por evaporacin.El porcentaje del volumen de petrleo perdido por evaporacin est en funcinde laspropiedades fsico-qumicas de los componentes del aceite, la temperatura del ambiente yla duracin del derrame.El petrleo crudo est formado por miles de componentes diferentes, de los cuales lafraccin ms voltil se evapora rpidamente al inicio, seguida progresivamentepor lasfracciones menos voltiles.3.2.2 InfiltracinEn la medida que el petrleo derramado se distribuye horizontalmente sobre la superficiedel terreno, parte del petrleo tiende a infiltrarse en el suelo por accin de la gravedad. Elnivel de infiltracin, depende de la permeabilidad y el contenido de agua en el suelo ascomo de las propiedades fsicas del petrleo.La infiltracin de petrleo en el suelo es un proceso lento, se ha determinado que lainfiltracin del petrleo (crudo pesado) en las primeras 48 horas alcanza una profundidadmxima de 50 cm, o profundidades menores en el caso de encontrar estratos de suelosde texturas finas.41El volumen de petrleo retenido en el suelo (saturacin residual) dependede ladistribucin y tamao de las partculas del suelo.3.2.3 Biodegradacin.La biodegradacin del petrleo depende de la aireacin, fertilidad y acidezdel suelo, latemperatura y la naturaleza de los componentes del petrleo. Despus de un perodo deadaptacin los microorganismos del suelo inician la degradacin del aceite;para lo querequieren de oxgeno y otros elementos como nitrgeno y fsforo.3.2.4 Adherencia superficialParte del petrleo derramado cesa su movimiento ya que se adhiere principalmentea lacobertura vegetal existente en el rea del derrame. La proporcin de petrleo adheridoes

funcin de la densidad de la cobertura vegetal, la topografa del terreno y de la viscosidaddel crudo.3.2.5 Distribucin horizontal.Depende fundamentalmente de las condiciones topogrficas presentes en la zona.El tiempo de flujo, la acumulacin y las prdidas de petrleo estn relacionadas con elsuelo, la vegetacin, el clima y las propiedades del petrleo. Cada uno de estos procesosest afectado por diversos factores como topografa, suelo, vegetacin, clima,propiedades fsico qumicas del crudo, entre otros.423.3 COMPORTAMIENTO DE DERRAMES DE CRUDO EN AGUAS GLACIARES3.3.1 El crudo en aguas glaciaresLa presencia de hielo frgil, en tmpanos o en bloques crea formas nicas de retencin ycontencin del petrleo derramado sobre la superficie del hielo, en medio de ste o bajolas capas de el.6El hielo marino flota debido a que ste es menos denso que el agua de mar (agua demar=1,03 grs / cm3; hielo marino = 0,93 grs / cm3). La densidad del crudo flucta entre los 0,7y 1,0 grs / cm3, por lo tanto, la mayora del crudo ms pesado flota en el hielo. Sinembargo, la intemperizacin puede aumentar significativamente la densidadincluso delcrudo ms liviano, causando: la emulsificacin, evaporacin y disolucin de loscomponentes livianos del petrleo; absorcin del petrleo en partculas; o crecimiento debacterias en el petrleo.Los crudos ms densos, que tienen una flotabilidad ms baja, tienden a acumularse enuna capa entre el agua y el hielo y, a veces, incluso pueden flotar bajo la lneadel agua.3.3.2 Crudo atrapado en el hieloExisten dos maneras de que el petrleo se incorpore en un banco extenso de hieloflotante:6ANTECEDENTES SOBRE LOS DERRAMES DE HIDROCARBUROS EN AGUAS GLACIARESwww.directemar.cl/spmaa/areas_trabajo/Antrtica/Combate/Petroleo.htm EN LINEA

43La mancha de petrleo puede dispersarse en la columna de agua y luegovolver a lasuperficie como gotitas de petrleo para entonces ser atrapadas dentro de la estructurade cristal del hielo.El petrleo puede penetrar el hielo, que se est formando, desde arribacuando existendiferencias de densidad entre el petrleo y la mezcla de hielo fangoso y agua.Finalmente, el petrleo que se encuentra atrapado debajo de la superficie de hieloemergeen una de sus dos formas: el hielo puede derretirse y romperse durante las estacionesms calurosas; o canalizos (extensos canales de aguas abiertas entre grandestmpanos), o polynyas (aberturas como lagos) podran abrirse entre los tmpanos dehielo o en los riscos formados por las presiones que ejercen las capas de hielo.3.3.3 Crudo ubicado entre los tmpanos de hieloEl petrleo derramado que se mueve entre los tmpanos comienza a esparcirse como siestuviera en aguas abiertas, una vez ms a merced de la intemperizacin. En ausenciadeolas y fuertes corrientes, el petrleo permanecer en los pasadizos libres y polynyas, envez de esparcirse bajo los tmpanos circundantes. Entonces, el esparcimiento delpetrleo es influenciado en gran parte por el movimiento del hielo, el que se rige, a su vez,por la corriente y la velocidad del viento. Mientras ms gruesa sea lacapa de hielo ymayor la duracin de sta, ms importancia tiene el hielo para determinarel futuro delderrame de petrleo.443.3.4 Ventajas del hieloA pesar de que la presencia de hielo dificulta la planificacin de contingencia paraefectuar las operaciones de limpieza y recuperacin del petrleo derramado,tambinpresenta distintas ventajas.Por pruebas realizadas se ha demostrado que la presencia de hielo disminuyeconsiderablemente el esparcimiento de una mancha de petrleo en comparacin con lasmanchas en aguas abiertas.El punto ms importante de los derrames se concentra en el hecho de que el hielo actacomo un elemento de contencin del petrleo. Se cuenta con mucho tiempo,a menudomeses, para ordenar los recursos y llevar a cabo una operacin de limpieza organizada.

El poder caminar sobre el hielo constituye una ayuda para responder ante un derrame.3.3.5 Seguimiento de derramesEl petrleo derramado en aguas abiertas, sobre, est sujeto auna condicin de mucha deriva a causa de los fuertesantesen la zona. Se han sometido a pruebas en eleguimiento quepueden ayudar a rastrear el movimiento de una mancha

el hielo o debajo de stevientos y corrientes predominrtico varias boyas de sde petrleo.

La boya para el seguimiento de la mancha se conecta a un equipo de presentacin visualde tiempo real de deteccin. Se recomienda el uso de la boya Orion deseguimiento45radioelctrico y de las boyas Argus. Estas boyas tambin se pueden usarpara efectuarrastreos a distancia por medio de satlites.3.3.6 Deteccin de crudo debajo del hieloLa capacidad de un dispositivo de deteccin a distancia para detectar petrleo atrapadodebajo del hielo podra ayudar, en gran medida, a optimizar los procesos de limpieza y derecuperacin y permitir una planificacin ms efectiva. Se han hecho grandesesfuerzosen el campo de la investigacin y se han desarrollado varias tcnicas para detectarpetrleo atrapado debajo de una capa de hielo.Varios investigadores,han estado llevando a cabo estudios sobre eluso del radar paradetectar petrleo debajo de hielo marino. Un simple sistema de deteccinpor radardepende de los cambios que se producen en la superficie del agua alestar en contactocon el petrleo. Una vez hechas las pruebas, los investigadores concluyeron que el usodel radar no sera prctico y adems complicado, debido a que la absorcin de las ondaselectromagnticas en el hielo causaran demasiado "ruido" proveniente de las burbujas deaire, canales de drenaje del agua de mar y de la dispersin de la superficie, lo quedificultara la posibilidad de detectar, en forma exacta, la presencia de petrleo.El uso de la fluorescencia inducida proyectada por la luz ultravioleta como un mtodo paradetectar la presencia de petrleo debajo del hielo se podra usar. Se sabe que el crudo esmucho ms fluorescente a una longitud de onda ms baja que el agua de mar y el hielo.Sin embargo, sera necesario contar con un sensor para absorber esta fluorescencia.46Investigadores del Programa para el Derrame de Petrleo en el Mar y el Artico reco

mendequipar a las naves de recuperacin con "un radar de visn panormica, unescnerinfrarrojo- ultravioleta de doble canal, un fluorosensor lser, televisincon bajo nivel deluz, una cmara a color, un equipo de presentacin visual de tiempo real" para localizar yclasificar con exactitud el petrleo derramado.Los investigadores del AMOP ( Arctic and Marine Oilspill Program ) tambin sealaronlanecesidad de distinguir entre las manchas de petrleo continuas y discontinuas, medianteel uso de dispositivos de deteccin a distancia, con el propsito de aplicar procedimientosde recuperacin y de limpieza ms efectivos.

474. EFECTOS DE DERRAMES DE CRUDOLos efectos causados por la contaminacin de crudo son varios. Por ejemplo, la fauna yen especial las aves marinas son muchas de las vctimas generadas porel flagelo dederrames de petrleo. Ver figura 13.Grandes perdidas econmicas se registran a diario por efecto de estas circunstancias.Estos efectos se pueden clasificar en varios componentes.

Figura 13. Ave marina vctima de los Derrames de Petrleo

Fuente: www.seo.org/2002/prestige/informe_2002-12-19.pdf484.1 COMPONENTE FSICO4.1.1 AireLa existencia de una pelcula en la interfase agua-aire tiene por consecuencia laperturbacin de los intercambios gaseosos, lo que provoca una disminucindel procesode auto depuracin por la disminucin de la capacidad de re-oxigenacin del medio.Cuando se quema crudo producto de un derrame, si no hay suficiente oxigeno se generauna combustin incompleta dando como producto molculas del tipo CO, NOx, SOx, gasesque amenazan la calidad del aire.4.1.2 AguaNuestros ros son muy vulnerables a estos fenmenos y no se quedan atrsen verseafectados. Ver figura 14.Figura 14. Derrame de crudo en el ro Arauca - ColombiaFuente:www.mindefensagov.co/derechos_humanos/medio_ambiente/20020308informedeoleoductos.ht49El ocano es un ecosistema muy dinmico y complejo basado en un fluido,el aguasalada, que el hombre est destruyendo por contaminantes qumicos, entre ellos elpetrleo crudo y sus derivados. Ver figura 15.Las partes ms sensibles de los ocanos son las plataformas continentalesqueconstituyen aproximadamente el 10 % del total. A su vez stas, representan un 60 %delas fuentes de pescado para consumo humano. Las zonas prximas a las plataformascontinentales, representan las de mayor actividad humana, y en particular de exploraciny produccin de hidrocarburos, de rutas de barcos y otras actividades.Se ha considerado almar como una funcin "depuradora" porque la mayora de lassustancias, se "disuelven", se "diluyen" o "desaparecen". Es cierto en gran part

e, ya quela actuacin y la intervencin de los componentes biticos y abiticos del medio marinolopermite. Los organismos vivientes y en particular los vegetales, especialmente losunicelulares (enzimas, bacterias), son capaces de actuar sobre el crudo.Existen tres criterios generalmente aceptados para determinar la contaminacin delagua:Materia en suspensin ( MES ), Demanda Biolgica de Oxgeno (DBO), DemandaQumica de Oxgeno (DQO).Sin embargo no existe mtodo vlido como para medir el DQO en agua demar, y paraque la medida del DBO en laboratorio, sea vlida o representativa de la contaminacin delmedio, es necesario que se renan simultneamente las siguientes condiciones:50 Presencia de microorganismos capaces de metabolizar las sustancias orgnicaspresentes. Condiciones favorables de pH y temperatura para la prueba. Presencia de elementos minerales nutritivos (nitrgeno, fsforo) indispensablespara el desarrollo de dichos organismos. Ausencia de productos txicos o inhibidores de la actividad biolgica.Figura 15. Contaminacin del mar por derrame de crudoFuente: www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_comportam.htm4.1.3 Componente GeolgicoEl mayor efecto se presenta en una reduccin total o parcial de las playas costeras,acabando con la vida que en ellas habitan. Ver figura 16.

514.2 COMPONENTE BIOTICOLas grandes contaminaciones por crudo, producido cerca de las costas,pueden causardaos de extrema importancia a las mismas, afectando a la flora y a la fauna marina yterrestre, permanentes o migratorias de estas costas.Figura 16. Reduccin de costa como causa de derrame de crudo

Fuente: www.iespana.es/natureduca/cont_mareas_limpieza1.htm

Los efectos sobre la fauna y la flora son los ms perjudiciales, puesa menudo sonirreversibles.4.2.1 FloraDe acuerdo con las observaciones y estudios de respuesta de las plantas,