Incendios en túneles. Una visión de conjunto. Manuel Romana Ruiz Universidad Politécnica de Valencia STMR [email protected]

Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel

Manuel Romana Ruiz

Incendios en túneles. Una visión de conjunto

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel

Manuel Romana Ruiz

Incendios en túneles. Una visión de conjunto

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Una intoxicación según “La Nueva España”, diario de Oviedo. 1/3

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Incendios en túneles. Una visión de conjunto

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Una intoxicación según “La Nueva España”, diario de Oviedo. 2/3 La barricada en el exterior

El túnel corto de Riaño AsturGalicia dio la noticia correcta http://asturgalicia.wordpress.com/2011/04/20/

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Una intoxicación según “La Nueva España”, diario de Oviedo. 3/3 Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

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Incendios en túneles. Una visión de conjunto

El túnel corto de Riaño

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Incendios con más mortalidad en túneles en los últimos cuarenta años Año

Lugar

País

Tipo de túnel

Muertos

Heridos

1971

Vranduk

Bosnia

carretera

34

sin datos

1972

Fukui

Japón

ffcc..

29

sin datos

1979

Nihonzaka

Japón

carretera

7

2

1987

Londres

U.K.

metro

31

~150

1995

Baku

Azerbaiyán

metro

289

256

1999

Mont Blanc

Francia/Italia

carretera

39

34

1999

Tauern

Austria

autopista

12

49

2000

Kaprun

Austria

funicular

155

ninguno

2001

S Gotardo

Suiza

carretera

11

19

2003

Daegu

Corea del S.

metro

~130

~140

2006

Viamala

Suiza

carretera

9

sin datos

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El incendio del túnel de Nihonzaka Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„ „

„

11 de julio de 1979 Choque de 4 camiones y 2 autos a 400 m de la salida Incendio inmediato „ „ „

„ „

„

„

Japón construyó después el túnel para incendios experimentales de PWRI Se sentaron las bases del comportamiento del humo Japón siguió usando rociadores Manuel Romana Ruiz

„

7 muertos 2 heridos graves 173 vehículos

Los rociadores funcionaron ½ hora El fuego tardó más de tres días en apagarse

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Tres incendios recientes en túneles de carretera en Europa „

Túnel del Montblanc „

„

Túnel del Tauern „

„

24 de abril de 1999

29 de mayo de 1999

Túnel de S. Gotardo „

24 de octubre de 2001

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Reflexiones de Francisco Palazón (2003) “En

la Europa Comunitaria mueren anualmente unas 40.000 personas en accidentes de circulación. Los siniestros del túnel del Mont Blanc, Tauern y San Gotardo produjeron, en casi cuatro años, 60 víctimas mortales. Debido a la alarma social causada por estos siniestros, se han hecho, para mejorar la seguridad en túneles, esfuerzos comparables a los destinados a combatir la siniestralidad regular de más de 150.000 muertos en este mismo periodo de tiempo en las carreteras europeas”.

Francisco Palazón es experto en ITS en túneles

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Causas de los incendios en túneles de carretera 1/2 „

En la mayoría de los casos no es un accidente „

Arde el vehículo (con fugas de combustible) „

„

„

Arde la carga „ „

„

Materiales combustibles (paja, margarina, neumáticos) No frecuentemente las mercancías peligrosas

Generalmente arde un solo vehículo (Guadarrama, Ekeberg) „ „

„

Por calentamiento del motor „ Más frecuente en túneles de montaña con rampas Por problemas del circuito eléctrico

A veces entra ardiendo en el túnel (¿Túnel de la Mancha?) El fuego dura minutos y puede ser controlado

El Adif exige autoapagado en los vehículos de obra en los túneles largos

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Causas de los incendios en túneles de carretera 2/2 En incendios graves, con víctimas, la causa suele ser un accidente previo

Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

„ „

Sucedió en 13 de los 15 fuegos más desastrosos Una excepción: el fuego en el túnel del Mont Blanc por auto ignición de un camión trailer „

„ „

Según los testigos el fuego se inició al comienzo del paso del túnel o antes (¿entró ardiendo?)

Generalmente arden varios vehículos El fuego dura de varias horas a días y es muy difícil de controlar

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Causas de los incendios en túneles ferroviarios Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

En muchos casos es un fuego eléctrico originado por mal funcionamiento de un equipo eléctrico menor en un vagón „

„

„

„

En el incendio del túnel de Fukui una cafetera eléctrica en el coche restaurante En el incendio del túnel de Kaprun un calefactor eléctrico añadido, a posteriori, en la cabina

En otros casos se origina por chispas debidas al mal funcionamiento de la catenaria y/o la toma de corriente del tren En los casos de fuegos más destructivos (sin víctimas) descarrila un tren con mercancías peligrosas combustibles dentro del túnel „ „

Incendio del túnel ferroviario de Caldecott Incendio del túnel ferroviario urbano de Baltimore

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Causas de los incendios en túneles en construcción „ „

Son posibles dos tipos de incendio Incendio de un equipo complejo con bastante material combustible (como por ejemplo una tuneladora o parte de su back-up). „ „ „

„

Carga de fuego posible 15-45 Mw. Gran cantidad de humo Debe tener refugios para el personal

Incendio de un vehículo (camión, locomotora...) con una carga combustible relativamente reducida. „ „ „

Carga de fuego posible 6-10 Mw. (En Metro de Madrid 6-8 Mw.) Cantidad reducida de humo Debe ser posible la autoextinción

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Incendio en túnel en construcción en la A-86 en París (2002) 1/3

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Incendio en túnel en construcción en la A-86 en París (2002) 2/3 Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

La prensa usó un tono apocalíptico. No hubo heridos

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Incendio en túnel en construcción en la A-86 en París (2002) 3/3 Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

„

Ardió por completo la tuneladora (el siniestro en un túnel más caro para las compañías de Seguros) Los obreros se refugiaron en la cámara delante de la cabeza perforadora y resultaron ilesos

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel

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Frecuencia de incendios en túneles de carretera Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„ „ „ „

No hay datos estadísticos fiables Nunca es mayor de 25 cada 108 veh-Km. En Francia 0-10 cada 108 veh-Km. (1980-2000) La frecuencia es mayor (del orden de 1 incendio/mes a 1 incendio/año): „ „ „ „

„

„

En túneles urbanos En túneles largos de muchos vehículos pesados En túneles de montaña con rampas largas Siempre con un tráfico elevado

En algunos túneles transalpinos hay más fuegos con vehículos pesados que con ligeros En el 40% de los túneles nunca hubo un fuego

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Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel

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Riesgos para la vida humana „ „

Alta temperatura del aire (>80ºC) Radiación de calor del fuego „ „

„

Gases tóxicos (CO, NO, HCN, HCl...) „

„ „ „ „

450ºC) Destrucción de equipamientos de seguridad ¿Lajeo (“spalling”) del hormigón? Manuel Romana Ruiz

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Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel

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Incendios experimentales en túneles „

Pioneros „ „ „

„

Primeros sistemáticos „

„

„

Túnel de Ofenegg (Suiza, 1965) Túnel de Zwenberg (Austria, 1974-5) Galería de ensayo PWRI (Japón, 1980) Ensayos Eureka FIRETUN de la Unión Europea (Noruega, 1990-2) Memorial Túnnel (USA, 1993-5)

Actualmente „ „ „

Túneles de ensayo en varios países Tunel de Runnehamar en Noruega (desde 2003) Túnel de S. Pedro de Anes en Asturias

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El túnel de Runehamar Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

„ „

„

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Es un tramo de carretera abandonado Hay tres túneles En 2 se pueden hacer ensayos de fuegos El gálibo es muy reducido, lo que distorsiona algunos resultados

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El túnel de S. Pedro de Anes

Túnel para incendios experimentales construido por la Fundación Barredo en Asturias, en un tramo abandonado del ferrocarril minero Langreo-Gijón

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Acceso por el 1er túnel ferroviario en España en el ffcc minero Langreo-Gijón

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Magnitud de los incendios 1/2 Observaciones

Tipo de vehículo

(GJ) (MW)

Turismo

3-3.9

Turismo

6

4

EUREKA

Microbús

7

4.5

EUREKA

Autobús

41

20

EUREKA

Remolque TIR

65

20-30

EUREKA

Camión pesado

88

30

EUREKA

1.500

300

Holanda

Cisterna: 50 m3 de gasolina

2.5-5

Finlandia

CARGA POTENCIA

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Magnitud de los incendios 2/2 MW

CAMION

30 COCHE

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Horas

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Características / Curvas de fuego „ „ „ „

Larga duración por falta de oxigeno (varias horas) Altas temperaturas Curvas de fuego RWS „

„

HC

ISO „ „ „

„

En Holanda Para edificios Codigo Técnico Edificación Recomendada por PIARC

HCinc / HCM „ „

Curva HC del Eurocódigo incrementada (1300/1100) Recomendada por PIARC en túneles y/o zonas críticas

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Control humano vs. Control automático Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„ „ „ „

La temperatura aumenta muy deprisa (< 8 a 10 min) La respuesta de protección debe ser muy rápida El control automático de la respuesta es más rápido que el humano Es un tema en discusión. ¿Control automático supervisado por hombre?

Variación de la velocidad longitudinal del aire en el túnel del MontBlanc con control automático y control humano manual Manuel Romana Ruiz

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Temperaturas en los paramentos en ensayos en Runehamar Coches

200º-400º

Pesados

800º-1.000º

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Incendios tipo en túneles carreteros en explotación (para cálculo) „

UNECE 30 MW

„

„

(“fuego de un vehículo pesado con una carga no muy combustible”) Tiempo al pico de fuego: 10 minutos Caudal de humo: 80 m3/s Duración: > 60 min.

„

DGC (Min. Fomento)

„

30 MW Caudal de humo: 80 m3/s

„

„

„

Manuel Romana Ruiz

„

CETU (túneles normales) Incendio tipo

Pot. (MW)

Caudal de humo (m3/s)

1 ligero

2

-

2/3 ligeros

8

-

Furgoneta

15

50

Camión

30

80

Cisterna

200

>300

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Esquema de la presentación „ „ „ „ „ „

Introducción Causas de los incendios Frecuencia de incendios Riesgos para la vida humana Magnitud de los incendios Daños a la infraestructura del túnel „ „ „

A instalaciones y equipamientos A la infraestructura civil complementaria Al conjunto sostenimiento-revestimiento

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Daños a las instalaciones y equipamientos Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

„

„

Muchas instalaciones y equipamientos están en las paredes y en el techo del túnel Un incendio puede dañarlas si no están debidamente protegidas El corte de las líneas de comunicación y control puede impedir la respuesta al fuego

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Daños en el túnel del Negrón en la A66 después del incendio de un camión, 2008 (fuente TEKIA)

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Daños a la infraestructura civil complementaria Jornada técnica: Fuegos en Túneles, Barcelona, 5 de mayo de 2011

„

El fuego puede afectar a elementos auxiliares de la obra civil de infraestructura „ „ „ „

„

„

Forjados de separación de los conductos de aire Apoyos de los forjados de los conductos de aire Revestimientos complementarios Fijaciones de elementos de las instalaciones de protección

La caída de estos elementos puede suponer un riesgo adicional para las personas Normalmente estos daños ocurren a más de 300º y varios minutos después del incendio „ „

Los usuarios deben haber escapado ya por las galerías Los bomberos y el personal de socorro corren riesgo

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Elementos caídos después del fuego de 2001 en el túnel de S. Gotardo

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Reconstrucción del forjado de ventilación del túnel del Tauern, después del fuego de 1999

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Daños en el túnel del Montblanc después del incendio de 1999

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Daños en el túnel del Kaprun después del incendio de 2000

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Pérdida de resistencia del hormigón „

A compresión „

„ „

„

Se mantiene hasta 300o (posible pérdida ~30%) Decrece en 300o-900o Se anula a 900o

A tracción „ „ „

Se mantiene hasta 150o Decrece en 150o-500o Se anula a 500o Variación de la resistencia a compresión simple (Cheyrezy et al , 2001)

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Comportamiento del hormigón Temperatura (o)

Efecto físico-químico

1.000º

53

¿900m? dañados en clave

?

Tauern

1.999

1.000º?

14

100m muy dañados en clave

?

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Daños

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Espesor de lajeo

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Gracias por su atención Incendios en túneles. Una visión de conjunto. Manuel Romana Ruiz Universidad Politécnica de Valencia STMR [email protected]