La central termoeléctrica de Elcogas Puertollano consistía en una planta de generación de energía eléctrica con tecnología de gasificación integrada en ciclo combinado cuya potencia eléctrica bruta oficial era de 406 MW. La instalación cesó definitivamente su actividad en 2016 y la empresa Recifemetal España, S.L. se hizo cargo del proyecto de desmantelamiento de la misma. La demolición de las torres de hormigón de dicha central (torre de refrigeración y torre de gasificación) era una de las partes más complejas del proceso de desmantelamiento y Recifemetal España decidió realizarla mediante voladuras controladas, con la aprobación de Elcogas.

Pedro García Fontán, jefe del Proyecto de la Voladura, MAXAM Aplicaciones Técnicas (TAP), 
Hernando Espinosa de los Monteros Schürr, director Facultativo de la Voladura, MAXAM Aplicaciones Técnicas (TAP),
Andrés Gudín Böller, director Facultativo Auxiliar de la Voladura, MAXAM Aplicaciones Técnicas (TAP).

El diseño y la ejecución de las voladuras fueron adjudicados a MAXAM gracias a su experiencia en la ejecución de más de cien demoliciones con explosivo en países del Este de Europa.

La demolición por voladura es una técnica basada en la aplicación de pequeñas cargas de explosivo que producen la rotura de diferentes elementos portantes en puntos críticos de una estructura dando lugar al colapso de la misma. El explosivo se reparte en cargas confinadas en barrenos para que la onda aérea provocada por su detonación sea mínima y no produzca daños en el entorno. Esta técnica suele ser adecuada en edificios altos y esbeltos, formados por una estructura de vigas y pilares de hormigón armado.

Este artículo tiene por objeto describir y analizar las demoliciones por voladura de las torres de refrigeración y gasificación de la Central de Elcogas Puertollano realizadas el 28 de junio y el 6 de septiembre de 2018 respectivamente. Las voladuras lograron el colapso de las dos torres en condiciones de absoluta seguridad para el personal implicado en los trabajos y para aquellas personas que presenciaron las voladuras. Asimismo, se implementaron de manera exitosa numerosas medidas para mitigar el impacto medioambiental de las demoliciones.

DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURAS Y SU ENTORNO

La torre de refrigeración, de 122 m de altura, estaba compuesta de una lámina de hormigón armado con un espesor de entre 17,5 y 19 cm en la parte corriente. La base de la lámina se ensanchaba progresivamente para pasar de 19 a 90 cm en los 9,80 m inferiores de la lámina. La lámina reposaba sobre 56 pilares inclinados de 80 cm de diámetro y de 8,28 m de altura.

La torre de gasificación era un prisma rectangular de 22,40 x 10,20 m de lado. Su altura era de 81,20 m en su punto más alto. Los muros tenían un espesor de 40 cm de hormigón armado en todo su conjunto. Dentro de la torre había varios muros del mismo espesor que daban cobijo a escaleras y el ascensor.

Alrededor de las torres se localizaban varias edificaciones pertenecientes al complejo de Elcogas que no necesitaban ser protegidas, puesto que están englobadas en el plan de desmantelamiento de la central y han sido o serán próximamente demolidas.

Sin embargo, las estructuras que se citan a continuación se tuvieron muy en cuenta a la hora de diseñar el proyecto ya que no podían verse afectadas por proyecciones u otros efectos de las voladuras:

• Subestación eléctrica de REE
• Carreteras CR 504 y CR 5032. cuya titularidad pertenece a la Diputación de Ciudad Real
• Planta termo-solar de Iberdrola.
• Planta de biomasa en construcción en la zona sur del antiguo recinto de Elcogas.

DESCRIPCIÓN DE LA VOLADURA DE LA TORRE DE REFRIGERACIÓN

El diseño de la voladura tenía por objeto que la torre implosionara y que el escombro, una vez demolida, quedase aproximadamente en la misma posición que ocupaba la torre. Para ello se volaron todos los pilares que sustentaban la torre y se abrieron una serie de cueles en la base de la corona para asegurar el debilitamiento de la lámina en sus partes más potentes. Así se aseguraba que al chocar contra el suelo una vez eliminados los pilares la corona se fragmentase de forma adecuada para colapsar.

Se utilizaron un total de 466 cargas individuales de dinamita de 26 y 32 milímetros de calibre, confinadas en otros tantos barrenos retacados con espuma de poliuretano. Las cargas se cebaron con detonadores electrónicos para garantizar una correcta y precisa iniciación de las mismas. El total de explosivo utilizado para la demolición fue de 125 kilogramos de dinamita y 466 detonadores electrónicos. La secuencia de disparo de los detonadores duró un total de 285 milisegundos.

DESCRIPCIÓN DE LA VOLADURA DE LA TORRE DE REFRIGERACIÓN

La torre de gasificación debía tumbarse en dirección noroeste utilizando como charnela su lado largo (22,40 m). En este caso se generaron una serie de ventanas y pilares en los muros de la torre mediante demolición mecánica. La voladura se diseñó de modo que el explosivo generase una cuña que asegurase la caída de la torre en la dirección deseada.

Se emplearon 426 cargas individuales de dinamita de 26 milímetros de calibre. De nuevo se retacaron los barrenos con espuma y se cebaron las cargas con detonadores electrónicos. El total de explosivo utilizado para la demolición fue de 150 kilogramos de dinamita y 450 detonadores electrónicos. La secuencia de disparo duró 3 segundos.

MEDIDAS DE SEGURIDAD

La principal preocupación de las tres empresas implicadas en el proyecto fue en todo momento la seguridad de todo el personal implicado en la obra, así como la de cualquier espectador que desease presenciar las voladuras pues se esperaba que éstas generasen una importante expectación mediática, como así ocurrió.

Antes de iniciar las perforaciones de las torres se realizó un estudio estructural para certificar su estabilidad durante la perforación y demás tareas de preparación necesarias antes de los disparos.

Tras varias reuniones de coordinación con las empresas de la zona, vecinos y autoridades locales y provinciales, se emitió un Plan de Comunicación y Seguridad que explicaba detalladamente el procedimiento de seguridad y evacuación a aplicar durante las voladuras. Se diseñaron sendos perímetros de seguridad de más de 1 kilómetro de radio dónde nadie pudo acceder excepto los artilleros responsables del disparo. Dichos perímetros quedaron asegurados por las autoridades competentes. Guardia Civil, Policía Local y Protección Civil velaron para que nadie accediera a los perímetros a través de carreteras o caminos a la hora de los disparos. El equipo de artilleros, compuesto por ingenieros expertos, contaba con máscaras de protección contra el polvo y tenía una vía de escape en cada una de las voladuras preparada, ensayada y acordada con los equipos de rescate por si algo hubiese salido mal. Los artilleros se pusieron a cubierto en sólidos edificios de muros de hormigón dentro del complejo de ELCOGAS para realizar los disparos.

Cabe por último destacar la utilización de detonadores electrónicos que siempre aportan un plus en materia de seguridad. Las líneas del detonador electrónico no pueden ser iniciadas mediante impacto; tampoco pueden hacerlo por descargas electrostáticas o corrientes erráticas. La iniciación de un detonador electrónico únicamente es posible mediante una corriente codificada emitida por un explosor compatible con el detonador. Dicho explosor mantiene una comunicación bidireccional con el detonador, permitiendo conocer en todo momento el estado del mismo y en caso de detectar algún problema abortar el proceso. Gracias a la comunicación bidireccional, es posible comprobar que la gran cantidad de detonadores de la demolición están todos conectados y que la comunicación de éstos con el explosor es correcta para todos ellos. El sistema de detonadores electrónicos es hoy en día el más seguro, permitiendo tomar todas las medidas necesarias para asegurar la integridad del operador de las máquinas de desescombro una vez completada la voladura.

MEDIDAS DE MITIGACIÓN IMPLEMENTADAS PARA REDUCIR EL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE LAS VOLADURAS

Las cuatro principales afecciones que puede generar una voladura de demolición son vibraciones, onda aérea, proyecciones y polvo. Se trató al máximo de minimizar cada una de ellas y se marcó este hecho como una de las prioridades del proyecto.

Las vibraciones generadas por una voladura de demolición de un edificio pueden provenir de la detonación de las cargas explosivas o del impacto de la estructura al caer contra el suelo. La cantidad de explosivo detonando simultáneamente en estas voladuras era mínima dadas las pequeñas cargas empleadas.

La vibración generada por las mismas debía recorrer todo el pilar y la zapata antes de transmitirse al terreno por lo que su efecto en las estructuras circundantes fue ínfimo. La caída del edificio acostumbra a generar mayores vibraciones en voladuras de demolición. Por ello se secuenció la caída de los mismos por medio de detonadores electrónicos lográndose así un golpeo progresivo de las estructuras contra el suelo que provocó que la energía de impacto se emplease en fragmentar la estructura minimizando la disipación de ésta en forma de vibraciones al terreno. De cualquier modo se instalaron cuatro sismógrafos en los puntos más conflictivos (subestación eléctrica, planta termo-solar, planta de biomasa en construcción y casa más cercana) para controlar que el nivel de vibraciones no superase los límites establecidos por la regla UNE 22-381-93.

Para reducir la onda aérea se utilizó espuma de poliuretano para retacar los barrenos en lugar de arcilla u otras alternativas más económicas. Se instaló también una capa de geotextil de 500 gramos por metro cuadrado alrededor de toda la zona cargada para absorber parte de la onda aérea generada. Por último, y como medida externa, se abrieron las ventanas de edificios colindantes para evitar fractura de cristales.

El mencionado geotextil sirvió también como técnica para impedir proyecciones. A esto se añadió una primera capa de malla metálica de torsión simple alrededor de cada zona cargada con explosivo para evitar lanzamiento de grandes fragmentos. La colocación de las protecciones fue una tarea larga y compleja pues debieron levantarse materiales voluminosos a alturas de hasta 24 metros del suelo.

La generación de polvo es sin duda la cuestión más compleja, no solo en las demoliciones por voladura, sino en cualquier tipo de demolición. Para controlarlo se instalaron 51 captadores de polvo en la voladura de la torre de refrigeración y 32 en la de la torre de gasificación. Estos captadores consistían en piscinas inflables de 5 metros cúbicos de capacidad con cordón detonante de 80 gramos por metro, sumergido en las piscinas. El cordón se fijó al fondo de las piscinas de forma que ocupase la mayor superficie posible. Estos captadores dispuestos en filas secuenciadas mediante detonadores electrónicos crearían cortinas de agua de unos 70 metros de altura que recolectaron parte del polvo generado por el colapso del hormigón. A esta medida se añadieron también 4 hidrantes que estuvieron regando las zonas circundantes a las torres antes y durante los disparos. Por último, se realizó un estudio de vientos dominantes que ayudó a decidir la hora más favorable para el disparo.

RESULTADO Y CONCLUSIONES

La voladura de la torre de refrigeración se disparó finalmente a las 14:00 del día 28 de junio de 2018. La torre de refrigeración implosionó y cayó de forma vertical quedando el escombro generado en la posición deseada, muy concentrado dentro del foso y muy cerca de la base de la torre. Tras eliminarse los pilares, se produjo la caída vertical de unos 9 metros del resto de la estructura. La corona, debilitada ya en sus partes más gruesas por el explosivo situado en los cueles, golpeó contra el suelo y se generaron grandes grietas longitudinales y transversales en las zonas de menor grosor de la lámina. Estas grietas provocaron al instante el colapso total de la estructura. El colapso tardo unos 9 segundos en total.

La voladura de la torre de gasificación se disparó a las 13:00 del día 6 de septiembre de 2018. El edificio se tumbó en la dirección deseada gracias a la cuña generada por el explosivo. Al reducirse su altura máxima a 10 m sobre el nivel del suelo, la torre quedó en una disposición más accesible y segura para su demolición por métodos mecánicos.

Todos los registros extraídos de los sismógrafos reflejan en ambos casos unos resultados de vibraciones inferiores a los planteados en la norma UNE 22-381-93. Lógicamente, el registro más alto fue el recogido en la subestación eléctrica pero este se halla aun así bajo los límites establecidos para edificios de tipo I por la norma. En cuanto a la onda aérea, que también se midió, no produjo ninguna queja ni desperfecto por su causa.

Las proyecciones alcanzaron unos 90 metros de distancia de la torre de gasificación, que fue la que más lejos proyectó fragmentos. Dicha distancia está muy lejos de los 1.000 metros donde se encontraban las personas más cercanas. El único desperfecto que causaron fue la rotura de un cristal de una ventana del edificio de talleres a escasos 30 metros de la torre de refrigeración y dentro del recinto de Elcogas. La única infraestructura alcanzada por las proyecciones fue la carretera CR504 cuando se disparó la torre de refrigeración que se hallaba cortada al tráfico y se limpió rápidamente tras el disparo.

El control del polvo fue un rotundo éxito pues la parte que no fue contenida por los hidrantes y los captadores, se desplazó en dirección noreste, hacia los cerros cercanos y la CR 504 que se limpió tras el disparo, como ya se ha mencionado. La subestación eléctrica y los paneles solares de la central termoeléctrica no sufrieron ninguna afección como confirmaron sus respectivos propietarios.

Información de Fueyo Editores