DESAFIOS SÍSMICOS DE LAS INSTALACIONES NUCLEARES DESPUES DE FUKUSHIMA Y SU EFECTO EN CHILE. G. Rodolfo Saragoni

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Juan Francisco Calderón Quintana
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1 UNIVERSIDAD DE CHILE INGENIERIA CIVIL ESTRUCTURAS CONSTRUCCIÓN - GEOTECNIA DESAFIOS SÍSMICOS DE LAS INSTALACIONES NUCLEARES DESPUES DE FUKUSHIMA Y SU EFECTO EN CHILE G. Rodolfo Saragoni MIEMBRO COMITÉ CIENTÍFICO INTERNACIONAL SEISMIC SAFETY CENTER IAEA

DESPUES DE FUKUSHIMA Y SU EFECTO EN CHILE G.

2 SISMICIDAD CIRCUMPACIFICA

3 SUBDUCCIÓN EN EL AREA CIRCUMPACIFICA situación dominante

4 CHILE Y JAPÓN TIENEN SISMICIDAD SE SUBDUCCIÓN DE AHÍ LA IMPORTANCIA PARA CHILE DE ENTENDER QUE PASO EN EL ÚLTIMO TERREMOTO DE JAPÓN DE 2011

5 Placa Sudamericana Placa de Nazca

7 SISMICIDAD Y SUBDUCCIÓN DEL JAPÓN

8 Interacción de Placas en la Subducción del Japón

9 Interacción de Placas en la Subducción del Japón

10 Tipos de Terremotos en Japón

11 TERREMOTOS COSTA OESTE CALIFORNIA

12 FALLA DE SAN ANDRES

13 Tipos de terremotos asociados a la transcursion Terremoto San Francisco 1906

14 MEGA TERREMOTOS DE SUBDUCCIÓN

16 Mw = T V+7.96 TSUNAMIS

17 Tipos de terremotos de subducción: - Tipo Chileno - Tipo Mariano

18 TERREMOTOS DE SUBDUCCIÓN Tipos por distancia epicentral a la costa: - CERCANO: CHILE LEJANO: JAPÓN 2011

19 Sismicidad del Japón

20 ALTA SÍSMICIDAD DEL JAPÓN CONDUCE A DEFINICIÓN DETERMINISTICA DEL INPUT SÍSMICO EN LUGAR DEL MÉTODO PROBABÍLISTICO

21 COEFICIENTE SÍSMICO Y ACELERACIONES MÁXIMAS

22 COEFICIENTE SÍSMICO C 0 PARA ESTRUCTURAS CIVILES EN JAPÓN F S = P g C 0 C F 0 S P = g = = Coeficiente Sísmico = 0.20g = Fuerza Sísmica Peso de la Estructura aceleración de gravedad

23 COEFICIENTES SÍSMICOS PARA EL DISEÑO DE PLANTAS NUCLEARES EN JAPÓN ANTES DE 1973 A : Coeficiente sísmico horizontal: g (C 0 x 3 x 0.8) B: Coeficiente sísmico vertical: g (C 0 x 1.5 x 0.8) C: Coeficiente sísmico horizontal dinámico. C 0 =Coeficiente sísmico, para la mayoría de los casos igual a 0.20g

24 PARÁMETROS DE DISEÑO SÍSMICO DE PLANTAS NUCLEARES EN JAPÓN ANTES DE 1973 Datos Sísmicos de Diseño Nombre de la Planta Ubicación A B C Onagawa Miyaki Fukishima (No. 1,2 y 3) Fukishima Hamaoka Shizuoka Mihama Fukai Takahama Fukai Shimane Shimane Tokai Ibaragi Tsugura Fukai Genkai Saga Fugen Atr Fuki A : Coeficiente sísmico horizontal: g (C 0 x 3 x 0.8) B: Coeficiente sísmico vertical: g (C 0 x 1.5 x 0.8) C: Coeficiente sísmico horizontal dinámico. C 0 =Coeficiente sísmico, para la mayoría de los casos igual a 0.20g

25 EEUU INTRODUCE LA ACELERACIÓN MÁXIMA PGA Y LOS MÉTODOS DINÁMICOS (1930)

26 PARÁMETROS DE DISEÑO SÍSMICO DE PLANTAS NUCLEARES EN USA ANTES DE 1973 Datos Sísmicos de Diseño Nombre de la Planta Ubicación A B D Diablo Canyon* California San Onofre, Unit 2 California Trojan Oregon D.C. Cook Michigan Davis Besse Ohio Indian Point New York Duwane Arnold Iowa Turkey Point Florida St. Lucie Florida A : Coeficiente sísmico horizontal: g (C 0 x 3 x 0.8) B: Coeficiente sísmico vertical: g (C 0 x 1.5 x 0.8) D: Relación entre coeficiente sísmico Vertical y Horizontal (PGA). * Con posterioridad varió a 0.67g y 0.33g

27 TERREMOTO CHUETSU OKI 16 DE JULIO 2007 Mw = 6.8 EPICENTRO MAR DEL JAPÓN

28 PLANTA NUCLEAR KASHIWASAKI KARIWA TEPCO. LA MAYOR DEL MUNDO 7 REACTORES NUCLEARES

30 INCENDIO DE UN TRANSFORMADOR

31 DERRAME DE AGUA RADIACTIVA AL MAR 1200 LITROS

32 LICUACIÓ SUELO DE LA PLANTA NO EN LA NPP FUNDADA EN PILOTES PRESENCIA FALLAS GEOLOGICAS SUPERFICIALES

33 RELANTIZACIÓN PERÍODO DEL RENAISSANCE DE NPP EN USA

34 IMPACTO EN LAS NPP COSTO DE LA PARALIZACIÓN POR TERREMOTO OPERACIONAL (OBE)

35 JNES Y IAEA ORGANIZAN EL FIRST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SEISMIC SAFETY OF NUCLEAR INSTALLATIONS EN LA CIUDAD KASHIWASAKI EL DE NOVIEMBRE DE 2010

36 SE INFORMA QUE JAPÓN ES SEGURO FRENTE AL RIESGO DE TSUNAMI PROFESOR SHUTO NOBUO TOHUKU UNIVERSITY

37 TERREMOTO TOHOKU 11 DE MARZO DE 2011 JAPÓN Mw= 9.0

38 TEMBLOR PREMONITOR Mw=7.2 MIERCOLES 9 DE MARZO 2011 CON EPICENTRO MARÍTIMO EN EL MISMO LUGAR A 10 KM DE PROFUNDIDAD

39 TEMBLOR PREMONITOR Mw=7.2 CONFIRMAN QUE ESTE TEMBLOR (PRECURSOR) NO ES EL MAYOR TERREMOTO QUE ESTÁN ESPERANDO AL NORESTE DE LA ISLA DE HONSHU, PORQUE EL MÁXIMO ESPERADO SERÍA DE UNA MAGNITUD Mw=8.0 (mala interpretación del terremoto y maremoto de Jorgan de 869 con un Tsunami con entrada de 5 km)

40 TERREMOTO DE TOHOKU EL VIERNES 11 DE MARZO OCURRE EL TERREMOTO Y MAREMOTO, TOHOKU Mw=9.0 (DOS DÍAS DESPÚES DEL SISMO PREMONITOR)

41 Terremoto Tohoku 2011

42 Perdidas Terremoto Tohoku Muertos Desaparecidos Perdidas económicas: U$ (no incluye costo falla reactores Fukushima)

43 Defensas contra Tsunamis se calcularon para un Tsunami M w =8.0

44 DAÑOS TERREMOTO TOHOKU 2011

45 TERREMOTO SUBDUCTIVO LEJANO

46 Tohoku, Japan Earthquake: GPS Displacements Geospatial Information Authority of Japan SUBSIDENCIA

47 ASPEREZAS TERREMOTO TOHOKU, JAPÓN 2011

48 PRIMERA FALLA MUNDIAL DE UNA PLANTA NUCLEAR DEBIDO A UN DESASTRE NATURAL TERREMOTO + TSUNAMI

49 PLANTA NUCLEAR FUKUSHIMA DAIICHI

50 INPUT SÍSMICO PARA LA PLANTA NUCLEAR FUKUSHIMA DAIICHI 5 PLANTA NUCLEAR DEL MUNDO 4700 MW

51 Unidades Nucleares Fukushima Unidad Potencia MW eléctricos Fabricante del reactor ArquitectoI ngenier o Inicio de construcción Operación comercial General Electric Ebasco Julio 25,1967 Marzo 26, General Electric Ebasco Junio 9, 1969 Julio 18, Toshiba Toshiba Diciembre 28, 1970 Marzo 27, Hitachi Hitachi Febrero 12, 1973 Octubre 12, Toshiba Toshiba Mayo 22, 1972 Abril 18, General Electric Ebasco Octubre 26, 1973 Octubre 24, 1979

52 Maremotos Históricos (Japón)

53 UNIDADES 1,2 Y 3 EN OPERACIÓN UNIDADES 4, 5 Y 6 EN MANTENCIÓN

54 DISEÑO SÍSMICO UNIDAD Nº1 MÉTODO DINÁMICO EMPLEÓ ESPECTRO DE RESPUESTA, ACELEROGRAMA TAFT 1952 N21ºE, TERREMOTO KERN COUNTY 21 JULIO 1952, CALIFORNIA, PGA=0.18 g

55 ACELEROGRAMA EMPLEADO FUE EL MENOR DE LAS 2 COMPONENTES COMPONENTE S69ºE PGA=0.27g ESTO MUESTRA LA CONFUSIÓN ENTRE PGA Y C 0

56 NO HAY DAÑOS REPORTADOS DEBIDO AL EFECTO VIBRATORIO DEL TERREMOTO SUBDUCTIVO LEJANO SEGÚN INSPECCIÓN IAEA

57 EN 2008 AIEA (Agencia Internacional de Ingeniería Atómica) ADVIRTIÓ A JAPÓN QUE LA PLANTA NUCLEAR DE FUKUSHIMA - DAIICHI ESTABA CONSTRUIDA CON CRITERIOS SÍSMICOS OBSOLETOS Y PODÍA HABER SERIOS PROBLEMAS EN UN TERREMOTO.

58 EN EL TERREMOTO DE TOHOKU EN LA PLANTA DE FUKUSHIMA SE HABRÍA REGISTRADO PGA=0.45 g

59 EFECTO DEL TSUNAMI EN LA PLANTA FUKUSHIMA DAIICHI

60 EFECTO DEL TSUNAMI EN LA PLANTA FUKUSHIMA DAIICHI

61 DISEÑO DE LAS PROTECCIONES CONTRA TSUNAMI TSUNAMI CONSIDERADO FUE: Mw = 8.0 TSUNAMI OCURRIDO FUE: Mw = 9.0 CON UNA OLA DE 14 m

63 CONSECUENCIA DEL TSUNAMI INUNDACIÓN DE LA PLANTA FALLA DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN EXPLOSIÓN DE H2 EVACUACIÓN DE LA POBLACIÓN 20 KM A LA REDONDA

64 REDUNDANCIA CONCLUSIONES MEJOR ESTIMACIÓN DEL PELIGRO SÍSMICO FALLA EN PSHA PROBABILÍSTICO FALLA EN SEISMIC HAZARD ASSESMENT: PARA ESTIMAR MAGNITUD MÁXIMA IAEA SAFETY STANDARD: DS-422 SEISMIC HAZARD IN NUCLEAR INSTALLATIONS

65 CONSECUENCIAS FUTURAS PARA LAS INSTALACIONES DE NPP EN CHILE NORMA DE TSUNAMI

66 MAYORES COSTOS DE SEGURIDAD SÍSMICA OBE OPERATIONAL BASIC EARTHQUAKE MEJORES ESTIMACIONES DEL PELIGRO SÍSMICO FALLAS EN LA METODOLOGÍA

67 MAYORES EXIGENCIAS DE LA SOCIEDAD DESPUES DE LA FALLA DE FUKUSHIMA DAIICHI Y SU EVACUACIÓN DISEÑO SÍSMICO RESILIENTE

68 FIN

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