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
SISMICIDAD CIRCUMPACIFICA
SUBDUCCIÓN EN EL AREA CIRCUMPACIFICA situación dominante
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
Placa Sudamericana Placa de Nazca
SISMICIDAD Y SUBDUCCIÓN DEL JAPÓN
Interacción de Placas en la Subducción del Japón
Interacción de Placas en la Subducción del Japón
Tipos de Terremotos en Japón
TERREMOTOS COSTA OESTE CALIFORNIA
FALLA DE SAN ANDRES
Tipos de terremotos asociados a la transcursion Terremoto San Francisco 1906
MEGA TERREMOTOS DE SUBDUCCIÓN
Mw = -0.089 T+0.134 V+7.96 TSUNAMIS
Tipos de terremotos de subducción: - Tipo Chileno - Tipo Mariano
TERREMOTOS DE SUBDUCCIÓN Tipos por distancia epicentral a la costa: - CERCANO: CHILE 2010 - LEJANO: JAPÓN 2011
Sismicidad del Japón
ALTA SÍSMICIDAD DEL JAPÓN CONDUCE A DEFINICIÓN DETERMINISTICA DEL INPUT SÍSMICO EN LUGAR DEL MÉTODO PROBABÍLISTICO
COEFICIENTE SÍSMICO Y ACELERACIONES MÁXIMAS
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
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
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 0.48 0.24 250 Fukishima (No. 1,2 y 3) Fukishima 0.48 0.24 180 Hamaoka Shizuoka 0.48 0.24 300 Mihama Fukai 0.48 0.24 300 Takahama Fukai 0.48 0.24 270 Shimane Shimane 0.48 0.24 200 Tokai Ibaragi 0.48 0.24 -- Tsugura Fukai 0.48 0.24 250 Genkai Saga 0.48 0.24 150 Fugen Atr Fuki 0.48 0.24 250 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
EEUU INTRODUCE LA ACELERACIÓN MÁXIMA PGA Y LOS MÉTODOS DINÁMICOS (1930)
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 0.40 0.20 0.67 San Onofre, Unit 2 California 0.67 0.33 0.67 Trojan Oregon 0.25 0.15 0.67 D.C. Cook Michigan 0.20 0.10 0.67 Davis Besse Ohio 0.15 0.08 0.67 Indian Point New York 0.15 0.10 0.67 Duwane Arnold Iowa 0.12 0.06 0.80 Turkey Point Florida 0.15 0.05 0.67 St. Lucie Florida 0.10 0.05 0.67 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
TERREMOTO CHUETSU OKI 16 DE JULIO 2007 Mw = 6.8 EPICENTRO MAR DEL JAPÓN
PLANTA NUCLEAR KASHIWASAKI KARIWA TEPCO. LA MAYOR DEL MUNDO 7 REACTORES NUCLEARES
INCENDIO DE UN TRANSFORMADOR
DERRAME DE AGUA RADIACTIVA AL MAR 1200 LITROS
LICUACIÓ SUELO DE LA PLANTA NO EN LA NPP FUNDADA EN PILOTES PRESENCIA FALLAS GEOLOGICAS SUPERFICIALES
RELANTIZACIÓN PERÍODO DEL RENAISSANCE DE NPP EN USA
IMPACTO EN LAS NPP COSTO DE LA PARALIZACIÓN POR TERREMOTO OPERACIONAL (OBE)
JNES Y IAEA ORGANIZAN EL FIRST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SEISMIC SAFETY OF NUCLEAR INSTALLATIONS EN LA CIUDAD KASHIWASAKI EL 24-26 DE NOVIEMBRE DE 2010
SE INFORMA QUE JAPÓN ES SEGURO FRENTE AL RIESGO DE TSUNAMI PROFESOR SHUTO NOBUO TOHUKU UNIVERSITY
TERREMOTO TOHOKU 11 DE MARZO DE 2011 JAPÓN Mw= 9.0
TEMBLOR PREMONITOR Mw=7.2 MIERCOLES 9 DE MARZO 2011 CON EPICENTRO MARÍTIMO EN EL MISMO LUGAR A 10 KM DE PROFUNDIDAD
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)
TERREMOTO DE TOHOKU EL VIERNES 11 DE MARZO OCURRE EL TERREMOTO Y MAREMOTO, TOHOKU Mw=9.0 (DOS DÍAS DESPÚES DEL SISMO PREMONITOR)
Terremoto Tohoku 2011
Perdidas Terremoto Tohoku 2011 8450 12931 Muertos Desaparecidos Perdidas económicas: U$ 200.000.000.000 (no incluye costo falla reactores Fukushima)
Defensas contra Tsunamis se calcularon para un Tsunami M w =8.0
DAÑOS TERREMOTO TOHOKU 2011
TERREMOTO SUBDUCTIVO LEJANO
Tohoku, Japan Earthquake: GPS Displacements Geospatial Information Authority of Japan SUBSIDENCIA
ASPEREZAS TERREMOTO TOHOKU, JAPÓN 2011
PRIMERA FALLA MUNDIAL DE UNA PLANTA NUCLEAR DEBIDO A UN DESASTRE NATURAL TERREMOTO + TSUNAMI
PLANTA NUCLEAR FUKUSHIMA DAIICHI
INPUT SÍSMICO PARA LA PLANTA NUCLEAR FUKUSHIMA DAIICHI 5 PLANTA NUCLEAR DEL MUNDO 4700 MW
Unidades Nucleares Fukushima Unidad Potencia MW eléctricos Fabricante del reactor ArquitectoI ngenier o Inicio de construcción Operación comercial 1 460 General Electric Ebasco Julio 25,1967 Marzo 26, 1971 2 784 General Electric Ebasco Junio 9, 1969 Julio 18, 1974 3 784 Toshiba Toshiba Diciembre 28, 1970 Marzo 27, 1976 4 784 Hitachi Hitachi Febrero 12, 1973 Octubre 12, 1978 5 784 Toshiba Toshiba Mayo 22, 1972 Abril 18, 1978 6 1100 General Electric Ebasco Octubre 26, 1973 Octubre 24, 1979
Maremotos Históricos (Japón)
UNIDADES 1,2 Y 3 EN OPERACIÓN UNIDADES 4, 5 Y 6 EN MANTENCIÓN
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
ACELEROGRAMA EMPLEADO FUE EL MENOR DE LAS 2 COMPONENTES COMPONENTE S69ºE PGA=0.27g ESTO MUESTRA LA CONFUSIÓN ENTRE PGA Y C 0
NO HAY DAÑOS REPORTADOS DEBIDO AL EFECTO VIBRATORIO DEL TERREMOTO SUBDUCTIVO LEJANO SEGÚN INSPECCIÓN IAEA
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.
EN EL TERREMOTO DE TOHOKU EN LA PLANTA DE FUKUSHIMA SE HABRÍA REGISTRADO PGA=0.45 g
EFECTO DEL TSUNAMI EN LA PLANTA FUKUSHIMA DAIICHI
EFECTO DEL TSUNAMI EN LA PLANTA FUKUSHIMA DAIICHI
DISEÑO DE LAS PROTECCIONES CONTRA TSUNAMI TSUNAMI CONSIDERADO FUE: Mw = 8.0 TSUNAMI OCURRIDO FUE: Mw = 9.0 CON UNA OLA DE 14 m
CONSECUENCIA DEL TSUNAMI INUNDACIÓN DE LA PLANTA FALLA DEL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN EXPLOSIÓN DE H2 EVACUACIÓN DE LA POBLACIÓN 20 KM A LA REDONDA
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
CONSECUENCIAS FUTURAS PARA LAS INSTALACIONES DE NPP EN CHILE NORMA DE TSUNAMI
MAYORES COSTOS DE SEGURIDAD SÍSMICA OBE OPERATIONAL BASIC EARTHQUAKE MEJORES ESTIMACIONES DEL PELIGRO SÍSMICO FALLAS EN LA METODOLOGÍA
MAYORES EXIGENCIAS DE LA SOCIEDAD DESPUES DE LA FALLA DE FUKUSHIMA DAIICHI Y SU EVACUACIÓN DISEÑO SÍSMICO RESILIENTE
FIN