Primera Instalación de Agua Resiliente Certificada en el Caribe

Jul 18, 2024
 por el David Charles, ingeniero de proyectos

La planta desalinizadora Harley fue la primera instalación en recibir la calificación USRC Gold Wind Rating (clasificación oro de viento USRC por sus siglas en inglés) debido a su diseño estructural innovador y resiliente.

La construcción resistente a terremotos y vientos ayuda a garantizar el acceso a agua segura y confiable

Seven Seas Water Group se enorgullece de operar la primera y única instalación de tratamiento de agua en el Caribe certificada por el Consejo de Resiliencia de los Estados Unidos (USRC) por su capacidad para resistir el viento y los terremotos. Este importante logro no solo pone de manifiesto nuestro compromiso de garantizar un suministro continuo de agua limpia, sino que también establece un estándar para la infraestructura hídrica de la región.

La planta desalinizadora para Harley Power Plant en St. Thomas no solo recibió la calificación plata en terremotos, USRC Silver Earthquake Rating en 2023 debido a su alta resistencia a los terremotos, sino que también fue la primera instalación en recibir la calificación oro en vientos USRC Gold Wind Rating debido a su diseño estructural innovador y resistente, lo que minimiza el impacto de los fuertes vientos.

Dado que el Caribe enfrenta tormentas cada vez más frecuentes y severas, no se puede subestimar la importancia de una infraestructura resiliente. Los fuertes vientos y las marejadas ciclónicas de huracanes y tormentas tropicales pueden dañar gravemente la infraestructura hídrica, lo que provoca interrupciones en los servicios de suministro de agua y saneamiento, que son esenciales para garantizar la salud pública y apoyar las actividades agrícolas, así como la industria del turismo, un importante motor económico en el Caribe. La región también está sujeta a una extensa actividad volcánica y sísmica, que puede tener un impacto similar en una infraestructura mal construida.

Seven Seas comprende estos desafíos únicos y se compromete a proporcionar soluciones hídricas confiables que cumplan con los estándares de certificación de la USRC y puedan resistir condiciones climáticas extremas y desastres naturales.

Nuestras plantas en las Islas Vírgenes de EE. UU. han demostrado un rendimiento excepcional, manteniendo operaciones durante condiciones climáticas extremas y asegurando que las comunidades a las que servimos tengan acceso a agua segura y confiable.

Diseño de pruebas y Construcción

La certificación USRC es un sistema integral diseñado para evaluar y calificar la resiliencia de edificios y estructuras en términos de su capacidad para resistir y recuperarse de desastres naturales, como terremotos o vientos fuertes. La certificación proporciona una forma estandarizada de medir y comunicar el rendimiento de un edificio en tres áreas clave: seguridad, daños y recuperación.

El diseño y la construcción de la planta se evaluaron con varias metodologías avanzadas. Se llevó a cabo una evaluación del diseño del viento basada en el rendimiento para evaluar el principal sistema de resistencia a la fuerza del viento del edificio. Esto incluyó la creación de un modelo de análisis del método de elementos finitos (FEM) en 3D utilizando el análisis 3D extendido del sistema de construcción (ETABS) para simular las fuerzas del viento para velocidades de viento de eventos de 50 y 3.000 años. La evaluación garantizó que la instalación pudiera resistir eventos de vientos severos sin dejar de ser operativa y segura.

Además, se realizó una comprobación del índice de daño por deriva (DDI) para revisar los componentes sensibles a la deformación. Esta evaluación ayudó a identificar y mitigar posibles debilidades estructurales que podrían afectar el rendimiento de la planta durante fuertes vientos. Estas evaluaciones fueron cruciales para garantizar que la instalación cumpliera con los estrictos criterios para la certificación USRC, logrando altas calificaciones en las dimensiones de seguridad, daño y recuperación.

Evaluaciones Sísmicas Avanzadas y Marejadas Ciclónicas

La evaluación sísmica siguió la metodología FEMA P-58 para evaluar el probable desempeño sísmico del edificio. Esto incluyó la construcción de un modelo analítico para determinar el período fundamental de vibración de la estructura, la demanda de aceleración que conduce a la falla y los niveles de deriva en los que se anticiparía que los miembros estructurales cederían. Estas rigurosas evaluaciones contribuyeron a que la planta recibiera una calificación de seguridad de cuatro estrellas, lo que indica que es poco probable que se produzcan averías graves durante los eventos sísmicos.

Las evaluaciones de las marejadas ciclónicas se llevaron a cabo utilizando las normas ASCE 7 y ASCE 24, teniendo en cuenta los eventos de inundación base y la altura de las olas. El diseño de la planta Harley de ósmosis inversa de agua de mar (SWRO) incluye estructuras elevadas y medidas de control de la erosión para mitigar los riesgos de marejadas ciclónicas, mejorando aún más su resiliencia a los desastres naturales.

Logro de Certificación

Planta de tratamiento de agua resiliente certificada en las Islas Vírgenes de EE. UU.

La planta SWRO de Harley en St. Thomas es la primera instalación de agua resiliente certificada en el Caribe.

El USRC evalúa la resiliencia de terremotos y viento en función de las tres métricas clave de rendimiento anteriores (seguridad, daño y recuperación), que se califican en una escala de 1 a 5 estrellas.

  • Seguridad: Se otorga una calificación que va desde 1 estrella (seguridad baja) hasta 5 estrellas (seguridad alta) de acuerdo con el riesgo de lesiones o muerte como resultado de un terremoto o vientos fuertes. Esto se evalúa en función de la evaluación de la integridad estructural, el diseño, los materiales y el método de construcción del edificio.
  • Daños: Se otorga una calificación que va desde 1 estrella (daño alto) hasta 5 estrellas (daño bajo) de acuerdo con el daño que pueda sufrir la estructura debido a un terremoto o vientos fuertes. La evaluación considera los costos de reparación como un porcentaje del costo de reemplazo del edificio, cubriendo los daños estructurales y no estructurales, así como el contenido del edificio.
  • Recuperación: Se otorga una calificación que oscila entre 1 estrella (tiempo de recuperación prolongado) y 5 estrellas (tiempo de recuperación corto) en función del tiempo estimado necesario para que el edificio esté operativo después de un terremoto o un evento de vientos fuertes. Los criterios de evaluación incluyen el tiempo necesario para que los ocupantes vuelvan a ingresar al edificio de manera segura, restauren la funcionalidad y se recuperen completamente del desastre.

Una calificación de plata se obtiene con al menos tres estrellas en cada categoría, y una calificación de oro requiere al menos cuatro estrellas en cada categoría. Se espera que las instalaciones con una calificación de oro sufran daños menores de menos del 10% del costo de reemplazo.

Resiliencia Operacional de las Plantas de Tratamiento de Agua

Debido a que Seven Seas posee y opera muchas de las plantas que construye, lo mejor para la compañía es garantizar que la infraestructura esté diseñada y construida con los más altos estándares. Los ingenieros de Seven Seas utilizan materiales, equipos y tecnologías sólidas para la construcción de todas las plantas de tratamiento de agua y plantas de tratamiento de aguas residuales, garantizando mano de obra de alta calidad, integridad estructural y rendimiento confiable.

El enfoque de Seven Seas se extiende más allá de los edificios para incluir el equipo que albergan. El equipo está restringido para asegurar que permanezca funcional durante y después de un desastre natural. Todas las plantas están equipadas con un sistema avanzado de supervisión del rendimiento y gestión de mantenimiento para garantizar que la planta funcione con una eficiencia óptima y trabaje de manera eficaz para limitar el tiempo de inactividad.

Este sistema de gestión de mantenimiento computarizado (CMMS) registra datos críticos, generando informes que brindan una imagen clara del rendimiento de la planta, al mismo tiempo que alerta a los operadores sobre anomalías que podrían ser precursoras de fallas en los equipos para que puedan apagarlos antes de que ocurran daños. La GMAO también permite programar con antelación las tareas rutinarias de mantenimiento preventivo, lo que limita el riesgo de interrupciones no planificadas como consecuencia de averías.

Seven Seas utiliza varios diseños estandarizados probados y comprobados y mantiene un inventario de piezas de repuesto disponibles para limitar el tiempo de inactividad. La calidad de nuestras plantas, junto con nuestro eficiente servicio de soporte de respaldo, garantiza una disponibilidad del 97% en todas nuestras plantas a nivel mundial.

Beneficios de las Instalaciones de Tratamiento de Agua Resilientes

La planta SWRO Harley de Seven Seas incluye una estructura sólida diseñada para soportar vientos de hasta 185 mph, y su ubicación en un terreno más alto minimiza el riesgo de inundaciones. Estas características de diseño ayudan a garantizar que la planta pueda continuar operando en condiciones climáticas extremas, proporcionando un suministro de agua ininterrumpido durante y después de desastres naturales, cuando los riesgos de contaminación son altos.

Una infraestructura hídrica resiliente es esencial para el Caribe cuando se trata de enfrentar desastres naturales, adaptarse al cambio climático, proteger la salud pública y garantizar la estabilidad económica. En una región como el Caribe, cuya economía depende en gran medida del turismo, tener acceso a un suministro de agua seguro y confiable es fundamental para brindar servicios esenciales a los visitantes y mantener el atractivo de los destinos. La infraestructura hídrica también apoya las actividades agrícolas, que son cruciales para las economías locales y la seguridad alimentaria. Los sistemas resilientes garantizan que el riego y el abrevadero del ganado puedan continuar a pesar de los desafíos climáticos, asegurando la estabilidad económica y el crecimiento.

Al priorizar e invertir en sistemas de agua resilientes, el Caribe está mejorando su capacidad para proporcionar servicios de agua confiables, salvaguardar a sus comunidades y asegurar un futuro sostenible. El éxito de nuestras plantas de las Islas Vírgenes Estadounidenses sirve de modelo para otros municipios y regiones que enfrentan desafíos similares. Póngase en contacto con Seven Seas para obtener más información sobre nuestros sólidos diseños de plantas y tecnologías innovadoras de tratamiento de agua, y de qué manera nuestros mecanismos de financiación como Water-as-a-Service® pueden proporcionar un acceso rápido al agua confiable cuando las limitaciones presupuestarias plantean un desafío.

David Charles, Project Engineer

David Charles is a highly skilled Environmental Engineer with a Bachelor of Science in Environmental Engineering from the University of Cincinnati. Based in Florida, David has accumulated extensive experience through various internships, including roles at Kiewit Corporation in Omaha and Atlanta, and AVCON Inc. in Orlando. He has also served as an Operations Intelligence Analyst in the United States Air Force. David is certified in Environmental Inspections (FSESCI) and is proficient in English and Spanish. His technical skills encompass environmental permitting, groundwater testing, soil sampling, AutoCAD, Bluebeam Revu, and Stormwater Management Model (SWMM). David excels in managing environmental compliance programs, obtaining permits, and coordinating project-wide environmental strategies.

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