Figura 12
Máquina para Doblar Tubos
Doblado en frío es el proceso usado para doblar las juntas ó
uniones de los tubos. En el doblado en frío, la cuadrilla de
doblamiento levanta la unión del tubo con una grúa pluma e inserta una de las puntas en una máquina especial para doblarlo. La máquina de doblar tubos tiene unas zapatas semicirculares anexa a potentes arietes hidraúlicos como mostrado en la figura 12. Un tubo
hidraúlico expandible y flexible llamado mandril se coloca dentro del tubo en el punto propuesto para doblar.
Una vez doblado el tubo, el mismo se adapta a los contornos de la zanja y no se deslizará ó doblará. Esto reduce el esfuerzo en el tubo y diminuye las posibilidades de una falla.
Después que las uniones especiales son dobladas, la cuadrilla de doblamiento se desplaza hacia la próxima localización en la ruta del oleoducto. Las cuadrillas de soldadura entran entonces a trabajar en la sección recién completada por la cuadrilla de doblamiento.
La fase de soldadura es extremadamente importante. Si los tubos no son soldados apropiadamente, no soportarán la presión requerida para transportar los productos y prodrían romperse durante las operaciones normales del oleoducto. Una simple soldadura incorrecta y no detectada puede costar millones de dólares en pérdidas de producto, disminución del despacho, limpieza,
reparaciones y litigaciones. Soldadores expertos son requeridos. Una cuadrilla de soldadores consta de 20 ó 40 soldadores y numerosos ayudantes.
Figura 13
Cuadrilla de Limpieza
Antes que los tubos sean soldados, los ayudantes limpian
completamente los extremos de los tubos con cepillos de alambre. Ambos extremos se limpian para remover polvo, depósitos por sedimentación o del revestimiento. La limpieza es extremadamente importante, debido a que si dejan contaminantes en los extremos del tubo, la soldadura presentará fallas. Si los tubos estan húmedos o fríos, las cuadrillas usarán antorchas para calentarlos y secar los extremos antes de soldarlos.
Después que los extremos han sido completamente preparados, las cuadrillas utilizan las grúa pluma para alinear cuidadosamente los extremos de tal forma que casi se toquen. Una vez alineados, las cuadrillas les colocan las abrazaderas para que los extremos permanezcan correctamente alineados durante la soldadura. Las
abrazaderas de alineación mantienen juntos los extremos de los
tubos para facilitar la soldadura.
Figura 14
Abrazadera para Alineación Externa
Las abrazaderas de alineación externa mantienen los tubos
propiamente alineados durante la soldadura. Estas abrazaderas son usadas para tubos pequeños mientras que las abrazaderas internas son usadas para tubos más largos. Las abrazaderas de alineación interna estan equipadas con bloques que durante la operación empujan hacia afuera en contra de la parte interna de la tubería. Se pueden aplicar fuerzas hidraúlicas, neumáticas o manuales.
En el campo las abrazaderas internas se posicionan en el extremo abierto de la sección de tubería que ya ha sido unida. El largo del tubo que se adicionará se trae por encima de la sección protuberante de la abrazadera y se suelda a la sección ya unida al tubo. La
abrazadera interna es liberada y halada hacia afuera hasta la próxima unión del tubo y así se continúa el proceso.
Los tubos se sueldan una vez que los extremos han sido
correctamente alineados y abrazados. La soldadura de arco utiliza
corriente eléctrica de alto amperaje a bajo voltaje (3080v) para fundir el material de soldadura. El calor generado por la corriente de
arco del electrodo a la unión del tubo, funde el metal de la varilla de soldadura y forma la unión mediante el proceso de fusión.
Manga Azul de Metal Perno
Tubo Amarillo Sello de Goma Negro
Mientras las abrazadera están colocadas, uno o más soldadores
forman el reborde de raiz ó primera soldadura, donde los extremos biselados del tubo casi se tocan. Las abrazaderas se remueven
mientras la tubería esta aún caliente y se limpia la soldadura de raíz. Alrededor de la unión del tubo se realizan otros pases de soldadura hasta que se complete el pase final llamado reborde final, este
reborde finaliza la unión. El número de pases de soldadura depende
del espesor de la pared del tubo. A mayor espesor de la pared, mayor será el número de pases de soldadura que se requerirán.
Figura 15 Soldondo la Raiz del Tubo Notar la Abrazadera Externa.
Una vez que los soldadores finalizan la unión de los tubos con soldadura, esta debe ser inspeccionada. Es de importancia crítica que cada soldadura se haya hecho correctamente, debido a que una vez que el tubo es enterrado y puesto en operación, cualquier fuga causada por una mala soldadura resulta extremadamente costosa para limpiarla. Ensayos radiográficos ó de rayos X son utilizados como métodos no destructivos para probar las soldaduras.
En un ensayo radiográfico de una tubería de diámetro ancho, se coloca una película alrededor de la circunferencia de la soldadura. Un aparato radiográfico especial se introduce en el tubo alrededor de la soldadura, desde donde se emiten rayos X. Los rayos X
exponen la película colocada alrededor de la soldadura. Cualquier falla en la soldadura se hace notoria cuando se revela la película. Las soldaduras defectuosas deben ser removidas y reparadas. La sección de tubería es ahora una simple linea continua con cada soldadura declarada correcta por el equipo de inspectores.
Otro método para determinar si las soldaduras están correctas es la inspección mediante rayos Gamma. Los rayos Gamma son distintos a los rayos X y son utilizados para chequear las soldaduras en los perímetros. También se utiliza una película que luego es revelada para detectar los defectos.
Figure 16 Máquina Radiográfica Especial
Llamada “Rastreador Interno”, Mostrada Dentro de la Tubería
Es el proceso mediante el cual se aplica material sobre la tubería, este material ayuda a evitar la corrosión al proveer una barrera
protectora entre la tubería y su ambiente. Los revestimientos se aplican en las fábricas ó en el campo. La mayoría de los tubos usados en construcción son revestidos en las fábricas, utilizando productos epóxicos de enlace de fusión los cuales se aplican mediante sprays.
Figuga 17
Revestimiento Aplicado en la Fábrica ó Taller
Una vez que el tubo ha sido revestido en la fábrica, se inspecciona el revestimiento para asegurar que no existan defectos antes de su despacho al campo. En el campo se limpian y se revisten las
soldaduras de los perímetros antes de que se coloquen los tubos en la zanja y se realice el relleno. El revestimiento en campo se realiza con un producto que sea compatible con el utilizado en la fábrica. En el campo las uniones son revestidas tipicamente con materiales aplicados mediante cepillos o sprays.
Figura 18 Aplicación del Revestimiento en el Campo
Varios productos han sido aprobados para utilizarlos en servicios por debajo grado. Algunos de estos revestimientos son:
•Productos epóxicos de enlace de fusión (Usualmente aplicados en la fábrica).
•Sprays con el componente Plular (pueden ser aplicados en la fábrica o en el campo).
•Alquitrán. (Aplicado en la fábrica o en el campo.)
•Adhesivos petrolatados (usualmente aplicados en el campo en bridas u otros tipos de aditamentos de forma irregular).
•Adhesivos bituminosos, usualmente aplicados en el campo en áreas de transición entre revestimientos existentes y nuevos, han sido utilizados para cubrir largas áreas del tubo.
Los sistemas adhesivos tipo “polyken” ya no son recomendados para ser utilizados en tubos de diámetro muy grande. Estos adhesivos estan sujetos a arrugarse y despegarse debido principalmente al esfuerzo del suelo. La corrosión a menudo tiene lugar en las partes despegadas debido a que la tubería desprotegida está en contacto con la tierra y el sistema de protección catódica utilizado para ayudar a
Varios factores determinan la selección del revestimiento. Por ejemplo, temperatura, tipo de tubo, tipo de terreno a todo lo largo de la ruta de la tubería y sitio donde se aplica el revestimiento (fábrica ó campo), afectan la selección final del revestimiento. La parte
económica también es un factor importante y algunas veces se utilizan revestimientos menos costosos debido a restricciones presupuestarias. Sin embargo, el revestimiento es la primera línea de defensa contra la corrosión, pero a menos que haya sido aplicado correctamente y esté funcionando en las condiciones de servicio para el cual fué diseñado, probablemente fallará en un período corto de tiempo independientemente de su costo.
Un chequeo final del revestimiento se realiza a medida que se van bajando los tubos en la zanja. Un instrumento electrónico conocido
como detector de superficie omitida o jeep se pasa sobre las superficies revestidas para detectar huecos o superficies no
cubiertas por el revestimiento. Si se detectan superficies omitidas el
detector emite un sonido y el defecto se debe reparar inmedi- atamente. Estos tipos de fallas deben ser detectadas antes que la tubería sea introducida en la zanja y se realice el relleno para evitar consumo de tiempo y costos.
Los estándares del fabricante deben ser cumplidos para proteger el revestimiento de excesiva corriente eléctrica a medida que se corre el “jeep”.
Una vez que los tubos han sido limpiados, inspeccionados,
revestidos y doblados para adaptarlos a los contornos de la zanja, le corresponde ahora a la grúa pluma bajarlos a la zanja. El proceso de
colocar los tubos en la zanja es conocido como descenso de la
tubería. La grúa pluma levanta los tubos utilizando correas o cinchas
de ancho suficiente para evitar daños al revestimiento del tubo. La grúa pluma coloca los tubos sobre la zanja de forma tal que no toque las paredes de la misma a medida que son bajados. La cincha se suelta unas pulgadas por encima de la superficie de la zanja, y se coloca el tubo cuidadosamente sobre el fondo de la zanja. Este
procedimiento utilizado para descender el tubo, se llama acunar. Si
la zanja contiene terrenos pedregrosos o si se excavó en rocas sólidas, se coloca una capa fina de arena, llamada relleno en el fondo de la zanja para acolchonar y proteger el tubo.
Figure 19
Descenso de la Tubería
Realizado el descenso de la tubería en la zanja, ésta se rellena para evitar daños a los tubos por rocas sueltas, abrasión y lavado. Durante el relleno se debe colocar tierra adecuada procedente de la pila de escombros alrededor y sobre el tubo. Se le denomina “relleno” a la
tierra de la pila de escombros. Aunque relleno también puede denotar arena limpia o goma espuma. El relleno también ayuda a
evitar la corrosión externa del tubo al protegerlo de daños.
Una vez realizado el relleno, se realiza la prueba hidrostática para asegurar la integridad del oleoducto. Durante la prueba hidrostática
el agua es bombeada a través de la tubería y presurizada a 125% de la presión máxima de operación propuesta durante cierto periodo de tiempo. Esto asegura la integridad de la tubería durante las presiones
de operación existentes.