La Junta de Auditoría e Inspección de Corea y su auditoría sobre los pandeos en la vía ferroviaria y su correlación con el aumento de las temperaturas y el cambio climático

Autores: Sr. CHOE Hyun-joon, Inspector General, Sr. KIM Sang-hye, Auditor Senior, Sra. JEON Ju-won, Auditora

1. Introducción

La Junta de Auditoría e Inspección (BAI) realizó una auditoría a KORAIL, el operador ferroviario nacional de Corea del Sur, para evaluar su preparación ante la posible deformación de las vías férreas a causa de las intensas olas de calor, sello distintivo del calentamiento global. Nos pareció oportuno compartir las metodologías empleadas en esta auditoría con los miembros de la INTOSAI y la comunidad de auditoría gubernamental, especialmente porque se empleó el análisis científico de la correlación entre la temperatura del aire y la temperatura del carril, así como la simulación de escenarios de temperatura futuros.

2. Antecedentes

Desde el año 2000, Corea del Sur ha registrado un total de seis casos de descarrilamiento de trenes o de problemas técnicos en su red ferroviaria, todos ellos en vías de carriles soldados en barra larga. Se constató que esas calamidades habían sido causadas por picos intensos en la temperatura del carril, lo que provocó, a su vez, el pandeo de las barras largas soldadas.

Con este trasfondo, surgió la necesidad de establecer una norma para el montaje de carriles soldados en barra larga que tuviera en cuenta los cambios de temperatura previstos para el futuro y evitar así, entre otros, los riesgos de pandeo en la vía y los accidentes por el descarrilamiento de trenes.

3. Métodos de análisis y sus resultados

A. Análisis de previsiones de temperaturas ambientales futuras 

La BAI analizó datos sobre temperaturas ambientales bajo los escenarios de trayectorias socioeconómicas compartidas (Shared Socioeconomic Pathway; SSP) SSP1-2.6 y SSP5-8.5(1), es decir, escenarios del cambio climático en los que se proyectan cambios socioeconómicos globales según lo previsto en el Sexto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas, para así calcular los intervalos de recurrencia de las temperaturas o las probabilidades de experimentar realmente las temperaturas previstas en los escenarios anticipados. A continuación, la BAI los comparó con el statu quo actual.

La BAI comprobó que la probabilidad de que la temperatura del aire alcance los 40 ℃ o más (equivalente a una temperatura de carril de 60 ℃ o más) sería 25,1 veces mayor en 2040 que en la actualidad en el escenario SSP5-8.5, tal y como se deduce de la Tabla 1.

[Tabla 1] Comparación de probabilidades de que la temperatura del aire alcance los 40 ℃ o más  (Unidad: %, año, n.^o de multiplicación)

Este análisis demostró que los cambios climáticos tendrán un impacto tal que el número de días en los que la temperatura de los carriles alcance los 60 ℃ o más en el escenario a largo plazo (2071-2100) representará hasta el 30,2 % de los días totales de la temporada de verano, bajo el escenario SSP5-8.5.

[Tabla 2] Pronóstico del número de días en los que la temperatura de los carriles alcanzará los 60 ℃ o más durante el verano (entre julio y septiembre) (Unidad: n.^o de días, %)

B. Análisis de la correlación entre las temperaturas del aire y las temperaturas de carril en Corea del Sur

Con el fin de anticipar las temperaturas de carril en el futuro, la BAI analizó la correlación entre la temperatura del aire y la temperatura de los carriles, utilizando para ello los datos reales de temperaturas de carril, tal y como se muestra en la Tabla 3. Seguidamente, comparó la correlación con las cuatro ecuaciones existentes sobre la correlación entre la temperatura ambiental y la temperatura de carril, descubriendo que la ecuación utilizada por KORAIL era la más fiable de las cuatro.

[Tabla 3] Simulación de la correlación entre temperatura del aire y temperatura de la vía

Realizado por: la Universidad Nacional de Kangwon; en el período de: abril-junio de 2023. Alcance del análisis: correlación entre la temperatura del aire y la de los carriles. Metodología del análisis:  Análisis de la correlación entre la temperatura del aire y la temperatura de los carriles a partir de los datos de temperatura ambiental y de carril medidos por un escáner térmico ferroviario; Comparación de las ecuaciones existentes sobre la correlación entre la temperatura ambiental y la de carril, de las cuales una estaba siendo empleada por KORAIL; y Formulación de una ecuación final sobre la correlación entre la temperatura ambiental y la temperatura de carril.

[Gráfico 1] Comparación de las ecuaciones de correlación entre la temperatura del aire y la temperatura de la vía

C. Análisis de los cambios de temperatura en la vía llevado a cabo mediante escenarios de cambio climático

En estrecha colaboración con las universidades nacionales de Chungnam y Kangwon, la BAI llevó a cabo una simulación que convertía las temperaturas ambientales previstas para el futuro a un rango de las posibles temperaturas que los carriles alcanzarán en el futuro, aplicando la ecuación de correlación explicada anteriormente y utilizada por KORAIL, como se muestra en la Tabla 4.

[Tabla 4] Simulación de cambios en las temperaturas de vía en el futuro causados por el cambio climático

Realizado por: la Universidad Nacional de Chungnam; en el período de: abril-julio. Alcance del análisis: cambios en el rango de temperatura, la temperatura media y la temperatura establecida para la vía. Metodología del análisis:  Conversión de la temperatura ambiental prevista en el futuro a la de los carriles, teniendo en cuenta la probabilidad de recurrencia de la temperatura ambiental prevista para el futuro bajo el escenario SSP1-2.6 y 5-8.5; y Análisis de los cambios en la temperatura media, así como en las temperaturas establecidas. Límites del análisis: Las temperaturas de la vía fluctúan en función de la temperatura ambiental, la humedad, la nubosidad, etc. Sin embargo, esta auditoría solo tomó en consideración la temperatura del aire.

Este análisis demostró que el rango actual de temperaturas de carril, que es de 80 ℃ (de -20 a 60 ℃), se va a ampliar en al menos 3 ℃ (durante el intervalo de recurrencia de 50 años, bajo el escenario SSP1-2.6) o, como máximo, en 11,7 ℃ (durante el intervalo de recurrencia de 100 años, bajo el escenario SSP5-8.5).

[Tabla 5] Pronóstico de los cambios en las temperaturas de carril según los escenarios de SSP

D. Análisis de la probabilidad de pandeos en la vía de líneas de alta velocidad a partir de escenarios del cambio climático

La BAI analizó el aumento de la probabilidad de pandeos en la vía en caso de aumento de la temperatura de los carriles, conforme a lo indicado en la Tabla 5. Este análisis puso de manifiesto que la probabilidad de pandeos en la vía será de hasta el 0,2 % durante el período 2071-2100 (a largo plazo), con temperaturas de carril que aumentarán hasta los 73 ℃ (intervalo de recurrencia de 100 años aplicado según el escenario SSP5-8.5), tal y como se muestra en la Tabla 6. Esto permitió constatar que la actual norma de seguridad en materia de pandeos en la vía no basta para estar preparados ante el cambio climático futuro.

[Tabla 6] Pronóstico de la probabilidad de pandeos en la vía según el escenario de SSP (Unidad: ℃, %, n.^o de multiplicación)

4. Resultado de la auditoría

La BAI instó al presidente del operador ferroviario nacional de Corea del Sur a reforzar la seguridad de sus líneas ferroviarias mediante el establecimiento de normas para el rango y el umbral de temperaturas en vías con carriles soldados en barra larga a partir de escenarios de cambio climático, para reducir así el riesgo de pandeo resultante de picos de temperatura. Estas normas ayudarán a mejorar la seguridad en el transporte a nivel nacional al mitigar los riesgos derivados del aumento de las temperaturas y llevarán a una mayor resiliencia climática.