oleoductos 2
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¿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