¿COMO SE DISEÑA, CONSTRUYE, OPERA Y MONITOREA UN OLEODUCTO?

DEREK YULEISA VEGA ZUÑIGA

CARLOS PINZON GODOY

GENNY PINZON AGREDO

KATHERINE SILVA ALONSO

Ing. OSCAR REY

DISEÑO DE OLEODUCTOS

DISEÑO DE OLEODUCTOSClasificación de los ductos en función de surégimen de flujo:  Ductos que operan en forma intermitente con

régimen de flujo laminar o turbulento.

Ductos que operan en forma continúa con régimen de flujo laminar.

Ductos que operan en forma continúa con régimen de flujo turbulento.

DISEÑO DE OLEODUCTOSCaracterísticas físicas y químicas del fluido. Especificaciones del material y componentes

seleccionados Presión y temperatura en condiciones normales

y máximas de operación. Cargas sobre el ducto durante su fabricación,

instalación, operación y mantenimiento Espesor adicional por desgaste de corrosión. Protección contra la corrosión interna y externa. Requerimientos adicionales de diseño

DISEÑO DE OLEODUCTOS• MATERIALES: seleccionar los componentes que

deben conformar el sistema de transporte y éstos deben ser capaces de soportar las condiciones de operación del sistema.

• Tubería: Recubrimiento, Manejo y almacenamiento• Accesorios • Válvulas

Fuente: http://es.123rf.com/photo_7844429_valvula.

DISEÑO DE OLEODUCTOS

• SOLICITACIONES:

• Presión interna de diseño: los ductos y sus componentes deben diseñarse para soportar una

presión interna de diseño la cual debe ser igual a 1.1 veces la presión de operación máxima (POM).

• Cargas vivas, muertas, dinámicas

DISEÑO DE OLEODUCTOS

• Efectos de incremento de presión por expansión del fluido

• Cargas por expansión térmica y por contracción.

• Socavación, azolve y erosión de ribera

• Interacción suelo-tubería

Fuente: http://www.cnogas.org.co/asp/detnoticia.asp?id=363

DISEÑO DE OLEODUCTOS• Cargas en elementos que

soportan tubería: Se deben diseñar y evaluar

mecánicamente los elementos estructurales que soporten al ducto

• Soportes, abrazaderas y anclajes para tuberías:

• Los soportes deben sostener la tubería, sin causar excesivos esfuerzos locales.

http://www.muchapasta.com/b/var/consumo%20

DISEÑO DE OLEODUCTOS• Espesor adicional por corrosión: se debe

manejar un margen de corrosión adicional de 0,159 mm (6,25 milésimas de pulgada)

• Expansión y flexibilidad

• Estabilidad

Fuente:http://cazasyhelicopteros.blogspot.com/2010_11_19_archive.html

CONTROL DE CORROSION

• Áreas con fluido estancado.

• Corrientes de fluido con velocidad alta.

• Áreas donde se tenga flujo multifásico

• La posición del niple de evaluación en el ducto debe ser a las 6 ó 12

• (hora técnica). Fuente: http://www.scti.com.ar/previniendo.html

SITIOS DE EVALUACION DE LA CORROSION:

PROPIEDADES Y REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS INHIBIDORES

• Formador de película.

• Eficiencia del 90 %

• No debe presentar tendencia a la emulsión con el

fluido manejado.

• Debe ser térmicamente estable a la T°Operación 408K y

• T°Almacenamiento debe ser de 323 K

• No debe causar daños a empaques, sellos,

accesorios de las bombas, válvulas.

• Toxicidad

CONSTRUCCION DE OLEODUCTOS

ADECUACION DEL TERRENO

TERRENOS

INSPECCION Y REGISTRO DE MATERIALES

EL DERECHO DE VIA

Es la franja de terreno necesaria para la ejecución de las obras, conforme con las dimensiones y alineamientos indicados en los planos y figuras, gestionada y suministrada por ECOPETROL.

MANEJO AMBIENTAL

Los accesorios

como manómetros,

válvulas, termopozos, empaques, entre otros

deben empacarse y embalarse

aparte de las tuberias

Tener el cuidado para no ocasionar daños como

caídas, golpes,

abolladuras, ranuras, cortes o dañar el

recubrimiento de estos.

Si por alguna razón no se

puede realizar vía terrestre el

transporte se puede

efectuar por un

helicóptero

El transporte debe

realizarse utilizando los

equipos convenientes

(carga-tubos), cuyos

soportes ("cunas")

deben estar debidamente protegidos con bandas de caucho.

ALMACENAMIENTO DE TRANSPORTE

El transporte solo debe realizarse por vías

autorizadas para esta

carga, si son transportado

s vía terrestre o

marina deben

cumplir con el código API-RP-5L

INSTALACION DE TUBERIAS

TENDIDOEsta norma se refiere a todas las actividades necesarias para llevar los tubos desde los acopios locales y tenderlos en forma continua a lo largo del derecho de vía.

LIMPIEZA INTERNA DE LOS TUBOS

DOBLADO

Diámetro del tubo, material, espesor y tipo de

revestimiento.

ALINEACION Y SOLDADURA

CONTROL DE CALIDAD: radiográfico se permiten fuentes electrónicas (Rayos X) o

Isotópicas (Rayos Gamma

APERTURA DE ZANJA

Se permite la utilización de explosivos solo cuando sea necesario y es responsabilidad del contratista

BAJADO Y TAPADO

Todo programa de bajado y tapado debe ser informado por escrito y con 24 horas de anticipación, con el fin de obtener su aprobación.

La tubería debe bajarse a la zanja luego de revestir la zona de las juntas y despues de ser aprobada por el detector de fugas

LLENADO DE LA ZANJA

PRUEBA HIDROESTATICA

Verificar unión hermética de

soldadura y resistencia de la

tubería a altas presiones.

Separar segmentos mediante

arreglos de válvulas para

llenarlos con agua hasta obtener

presiones equivalentes al 90%

(nueva) o el 80% (usada) del

límite de fluencia (presión

máxima nominal que resiste la

tubería sin presentar fallas).

LIMPIEZA INTERIOR Y CALIBRACIÓN DE LA

TUBERÍA

MARCO TIPO H

INSPECCION

Se debe realizar registrando diariamente y con personal autorizado: Localización, equipo, personal y frecuencia de inspección para cada nivel de inspección.

MONITOREO DE OLEODUCTOS

MONITOREO DE OLEODUCTOS

Objetivo: predecir cambios futuros en el estado físico a lo largo de toda la tubería y factores que pueden conllevar a una falla o rotura súbita de la línea.

Finalidad: garantizar que los temas ambientales sean cubiertos, la integridad del oleoducto sea mantenida y que se proteja al publico de efectos adversos resultantes de la operación del oleoducto.

INSPECCIÓN DIRECTA: visual

determinar defectos, anomalías y problemas que tenga la tubería y que puedan ser detectados a simple vista.

picaduras, abolladuras, fugas, defectos externos de uniones soldadas, deformación, pliegues, defectos de recubrimiento, vibración y contacto físico con cuerpos y estructuras ajenas al ducto.

Fuente: Administración del mantenimiento convencional de ductos, Cap II.

INSPECCIÓN DIRECTA: líquidos penetrantes

Detectar ubicar y dimensionar discontinuidades superficiales en conexiones de accesorios y juntas soldadas de tuberías, como poros, picaduras y entallas agudas.

Fuente: http://ingerad.com.co/services3.php

INSPECCIÓN DIRECTA: partículas magnéticas

Magnetizar el área

Se aplica partículas ferromagnéticas

Las partículas se acercan a las discontinuidades de la pieza examinada por la fugas del

campo magnetico

Fuente: Administración del mantenimiento convencional de ductos, Cap II.

INSPECCIÓN DIRECTA: ultrasonido

Las ondas ultrasónicas pasan a través de los sólidos y son reflejados al llegar a los limites de estos. En los puntos donde existe una discontinuidad, las ondas no pueden pasar y son reflejadas produciendo un eco. Este eco se muestra en un tubo de rayos catódicos revelando la presencia de los defectos.

Fuente: http://www.olympus ims.com/es/pipewizard/

INSPECCIÓN INDIRECTA: línea regular (ROV)

Este método nos permite obtener el potencial catódico, el perfil batimétrico de la línea así como del lecho marino.

•Vehículo operado a control remoto (ROV).•Sistema de inspección de protección catódica con sonda multielectrodos y celda remota.•Embarcación de apoyo con posicionamiento dinámico DGPS.

Fuente: http://howworker.com/how-to-diy-your-own-rov/

INSPECCIÓN INDIRECTA: vehículo inteligente(diablo instrumentado)

Sirve para inspeccionar el interior de los ductos

Fuga de Flujo Magnético (MFL)

Esta técnica se basa en magnetizar la pared de la tubería y detectar la fuga de flujo magnético (MFL) donde existen imperfecciones

registran una gran cantidad de información la cual es analizada automáticamente con ayuda de software para detectar indicaciones o discontinuidades relevantes.Fuente: http://www.ducomsa.com/servicios/inspeccion/

ultrasonidoutilizan transductores ultrasónicos que emiten pulsos de sonido los cuales son reflejados en las superficies internas y externas de la pared del tubo. El tiempo transcurrido en la detección de estos dos ecos da una medida directa de el espesor de pared remanente de la tubería. tiempo que pasa entre

la emisión del impulso y el primer eco

Aumento de la distancia del aislamiento y

disminución del espesor de la pared

PERDIDA INTERNA DE METAL !!!

disminución en el espesor de pared pero la

distancia del aislamiento se conserva

PERDIDA INTERNA DE EXTERIOR !!!

Corriente Electromagnética de Alta Frecuencia

La proximidad de los sensores de corrientes de alta frecuencia son montadas en un porta sensor de poliuretano y aplicado para dos tipos de medida llamadas global y local.

sensor global

Mide la distancia desde el centro del porta sensor al sensor local.

sensor local

mide la distancia del sensor a la pared interna del tubo

APLICABILIDAD

OPERACION DE OLEODUCTOS

OPERACIÓN

Fuente: http://www.google.com.co/oleoducto+colombia

Durante la operación de las líneas se realizan labores de mantenimiento y conservación de los derechos de vía para garantizar la integridad del oleoducto, la seguridad del público y el medio ambiente.

Fuente: http://www.google.com.co/oleoducto+colombia

Mantenimiento preventivoMantenimiento preventivo

Protección interior Es necesario establecer un programa de evaluación y control para minimizar los daños originados por la corrosión tanto en el interior como en el exterior de las tuberías.Protección exterior

Análisis químicos

Protección interior

Fuente: http://sopetroil.com/html/inspeccion.html

Pigs de limpieza

La función es mejorar y mantener limpia la superficie interna de los tubos, removiendo y eliminando los contaminantes y depósitos.

Protección interior

Fuente: Administración del mantenimiento convencional de ductos, Cap II.

Inhibidores de corrosión

Protección interior

Al transportar fluidos corrosivos como los hidrocarburos ,se debe considerarse la adición de inhibidores como una medida para mitigar la corrosión.

Protección interior

Protección exterior

Fuente: http://www.google.com.co/imgres?q=proteccion+catodica+en+tuberias

Protección Catódica

Consiste en generar corriente externa que entra por toda la superficie del elemento y elimina la tendencia de los iones metálicos a diluirse. Requiere una fuente de corriente contínua y un electrodo auxiliar o ánodo por donde se inyecta la corriente al medio donde se encuentra la estructura a proteger.

Protección exterior

Fuente: Administración del mantenimiento convencional de ductos, Cap II.

Se añade un ánodo cuyo potencial de reducción sea mucho menor al del elemento a protegerLos metales más usados como ánodos de sacrificio son el Zinc y el Aluminio para el agua de mar, y el Magnesio o el Zinc para suelo o agua dulce.No necesita una fuente de energía eléctrica.

Ánodos de sacrificio

Protección exterior

Fuente: http://www.google.com.co/search?tbm=isch&hl=es&source=hp&biw=1517&bih=714&q=gasoducto&gbv

Aplicación de Recubrimiento Anticorrosivo

Se aplican diferentes tipos de pintura o de recubrimientos anticorrosivos, de acuerdo con el medio ambiente al que están expuestas

NRF-026-PEMEX-2001.

Fuente: http://www.wwiprocat.com/wwiprocat_estructuras.php

Fuente: NRF-026-PEMEX-2001.

Mantenimiento correctivo

Fuente: http://www.google.com.co/oleoducto+colombia

Las actividades correctivas permiten restablecer la integridad de los oleoductos y ampliar su vida útil.

La decisión de reparar un oleoducto está en función de la severidad del defecto presente en las tuberías.

Mantenimiento correctivo

Criterios de reparación

Esta basado en dos criterios:

1.La capacidad del ducto de soportar la presión interna.2. La vida remanente del ducto, si esta se reduce a un periodo menor la operación de reparación es necesaria.

Mantenimiento correctivo

Las reparaciones se pueden realizar instalando de una camisa completa, soldada o atornillada.

Fuente: http://www.google.com.co/gasoducto+camisas+metalicas

Mantenimiento correctivo

La camisa es un elemento de alta resistencia mecánica y actúa como refuerzo mecánico para ayudar al oleoducto a soportar las expansiones debidas a la presión o como un contenedor hermético en el caso de una fuga.

Fuente: Administración del mantenimiento convencional de ductos, Cap II.

Mantenimiento correctivo

Tipos de camisas y fabricación

Tipo A: refuerzo mecánico pero no contiene presión y fugas.

Tipo B: recipiente a presión

Pueden serCon relleno de espacio

anular

No metálicas

Metálicas

Mecanices

BIBLIOGRAFIA• http://patevaca.blogspot.com/• http://www.minambiente.gov.co/documentos/

04_guia_amb_transporte_de_hidrocarburos_por_ductos.pdf• Comité De Normalización De Petróleos Mexicanos Y

Organismos Subsidiarios, M1-PROY-NRF-030-PEMEX-2006,cap 8.4.

• Viana, J. ARPEL,.Administración Ambiental del Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento de Oleoductos. Montevideo Uruguay.

• León Buenfil, R. A., Masó Mortera, J. 2002. Evaluación del Gasoducto de 36"ø Abkatun-Pol-Atasta Mediante El Análisis de Integridad. Tesis Maestría. Gerencia de Proyectos de Ductos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Marzo. Cap. II.

• http://sopetroil.com/html/inspeccion.html