INTRODUCCIÓN
Propósitos del Módulo_________________ 1 SECCIÓN 1 - PLANIFICACIÓN Y DISEÑO
DEL PROYECTO Introducción _________________________ 3 Ingeniería y Diseño ___________________ 4 Selección de Rutas____________________ 5 Planificación Ambiental________________ 6 Análisis de Suelos ____________________ 8 Levantamiento Topográfico Legal
de la Ruta _________________________ 8 Adquisición de Derechos de Tierra _______ 9 Repaso 1____________________________ 10
SECCIÓN 2 - PREPARACIÓN PARA LA CONSTRUCCIÓN
Introducción _________________________ 13 Personal para la Construcción del
Oleoducto _________________________ 14 Equipos ____________________________ 16 Materiales___________________________ 20 Repaso 2____________________________ 21 SECCIÓN 3 - MOVILIZACIÓN Introducción _________________________ 23 Rutas de Acceso______________________ 24 Logística____________________________ 24 Asuntos Ambientales y Otros Intereses____ 25 Repaso 3____________________________ 27
SECCIÓN 4 - CONSTRUCCIÓN
Introducción _________________________ 29 Limpieza, Remoción de Suelo y
Nivelación del Derecho de Paso _______ 30 Apertura de Zanjas____________________ 31 Tendido de Tuberías___________________ 32 Doblamiento de Tubos_________________ 33 Soldadura ___________________________ 35 Revestimiento _______________________ 38 Descenso ___________________________ 40 Relleno _____________________________ 41 Prueba Hidrostática ___________________ 41 Empalmes___________________________ 42 Comisionar (Commissioning) ___________ 42 Limpieza ___________________________ 43 Reoaración de Daños __________________ 43 Repaso 4____________________________ 44
SECCIÓN 5 - ASUNTOS ESPECIALES EN LA CONSTRUCCIÓN
Introducción _________________________ 49 Cruce de Carreteros y Ferrocarriles_______ 50 Vías Acuáticas _______________________ 50 Oleoductos y Servicios ________________ 53 Terrenos ____________________________ 53 Asuntos Ambientales __________________ 55 Repaso 5____________________________ 56 RESUMEN _____________________________ 61 GLOSARIO____________________________ 65 RESPUESTAS___________________________ 69
mediatamente.
La información contenida en los módulos es teórica. El fundamento de la información básica facilita el entendimiento de la tecnología y sus aplicaciones en el contexto de un sistema de oleoducto. Todos los esfuerzos se han encaminado para que reflejen los principios científicos puros en el programa de entrenamiento. Sin embargo en algunos casos la teoría riñe con la realidad de la operación diaria. La utilidad para los operadores de oleoductos es nuestra prioridad mas importante durante el desarrollo de los temas en el Programa de Entrenamiento para el Funcionamiento de Oleoductos.
CONSTRUCCIÓN DE OLEODUCTOS
Equipos de Oleoductos
© 1995 IPL Technology & Consulting Services Inc. Reproducción Prohibida (Octubre 1995)
IPL TECHNOLOGY & CONSULTING SERVICES INC. 7th Floor IPL Tower
10201 Jasper Avenue Edmonton, Alberta Canada T5J 3N7
Telephone +1-403-420-8489 Fax +1-403-420-8411
1. Trate de que cada periodo de estudio sea corto pero productivo (de 10 a 45 minutos). Si usted ha establecido que estudiará durante los cinco dias de la semana un total de dos horas por día, separe los tiempos de estudio con periodos de descanso de dos a cinco minutos entre cada sesion. Recuerde que generalmente una semana de auto estudio reemplaza 10 de horas de asistencia a clases. Por ejemplo si usted tiene un periodo de tres semanas de autoestudio, deberá contabilizar treinta horas de estudio si quiere mantener el ritmo de la mayoría de los programas de aprendizaje.
2. Cuando usted esté estudiando establezca conexiones entre capítulos y tareas. Entre más relaciones logre hacer le será más fácil recordar la información.
3. Hay cuestionarios de autoevaluación al final de cada sección del módulo.Habitualmente el responder a estos cuestionarios incrementará su habilidad para recordar la información.
4. Cuando esté leyendo una sección o un módulo, primero de un vistazo rápido a toda el material antes de comenzar la lectura detallada. Lea la introducción, conclusiones y preguntas al final de cada sección. A continuación como una tarea separada estudie los encabezados, gráficos, figuras y títulos. Despues de esta excelente técnica de revision previa, usted estará familiarizado con la forma como está organizado el contenido. Después de la lectura rápida continue con la lectura detallada. Su lectura detallada, refuerza lo que ya usted ha estudiado y además le clarifica el tema. Mientras usted este realizando esta lectura deténgase al final de cada sub-sección y pregúntese “¿Que es lo que he acabado de leer?”
7. Revise. Revise. Revise, El revisar el material aumentará enormemente su capacidad de recordar.
8. El uso de tarjetas para notas, le ayudará a identificar rápidamente áreas en las cuales usted necesita repasar antes de un exámen. Comience por ordenar a conciencia las tarjetas después de cada sesión de lectura. Cuando aparezca una nueva palabra, escríbala en una cara de la tarjeta y en el reverso escriba la definición. Esto es aplicable para todos los módulos. Por ejemplo, simbolos químicos/que representan; estación terminal/definción; una sigla (acronismo)/que significa. Una vez haya compilado sus tarjetas y se este preaparando para una prueba, ordénelas con el lado que contiene las palabras hacia arriba; pase una tras otra para verificar si usted sabe que hay en el reverso. Se ha preguntado usted por qué gastar tiempo innecesario en significados o conceptos? Porque las tarjetas que no pudo identificar, le indicanlas áreas en las cuales necesita reforzar su estudio.
9. Adicionalmente estos módulos tienen identificados métodos de enseñanza específica para ayudar a la comprensión del tema y su revisión. Los términos (palabras, definiciones), que aparecen en negrilla están en el glosario. Para relacionar la información de los términos y su significado, los números de las páginas aparecen en las definiciones del glosario con el objeto de identificar donde apareció el término por primera vez en el téxto. Las definiciones que en el glosario no tienen ningún número de página es
importante de igual manera entenderlas, pero están completamente explicadas en otro módulo.
Cuando se determinan los métodos de transportación adecuada de un producto, se deben considerar factores económicos, ambientales y de seguridad. Los oleoductos son generalmente los medios mas seguros y económicos para transportar gas y petróleo. Como medio de comparación, por cada dolar que cuesta despachar petroleo por otros métodos como trenes, camiones y tanqueros, cuesta solamente 10 centavos de dolar transportarlo por oleoducto. Adicionalmente, las tuberías tienen en records de seguridad los indices más bajos de fatalidad entre los sistemas de transportación. La planificación cuidadosa de la construccion de un oleoducto puede evitar o minimizar los asuntos ambientales.
Una vez que se selecciona el oleoducto como el metodo preferido de transportacón, la visión se hace conocida. La planificación sin embargo no es tan simple como dibujar una linea desde donde se fabrica el producto hasta donde es consumido. Involucra el que las organizaciones lleven a cabo el análisis cuidadoso de todos los análisis del proyecto propuesto. Este trabajo conduce a un plan detallado del proyecto. La construcción puede entonces llevarse a cabo. Los tópicos cubiertos incluyen:
La planificación y diseño del oleoducto, incluyendo las consideraciones y regulaciones ambientales:
•preparación de la construcción
•movilización de personal, equipos y materiales
•construcción del oleoducto y
•asuntos especiales de la construcción.
Este módulo presenta información en los siguientes aspectos:
•Describe la construcción del oleoducto desde la fase de diseño hasta comisionar el oleoducto.
•Presenta las fases en la etapa de planificación del proyecto.
•Muestra el proceso de preparación para la construcción.
•Describe los requerimientos de personal y equipo de construcción.
•Explica las técnicas especiales de instalación para terrenos complejos y sus asuntos ambientales.
Ninguno.
INTRODUCCIÓN
PROPÓSITOS DEL
MÓDULO
Todo proyecto de construcción de un oleoducto comienza con la planificación del proyecto y el diseño. La empresa forma un equipo de gerencia de proyecto que coordina la construccón total del oleoducto para que el mismo pueda ser completado de acuerdo al cronograma y al presupuesto establecido. Una amplia gama de aspectos técnicos, económicos, sociales, regulatorios, ambientales y de construcción deben ser contemplados. Los problemas potenciales deben ser identificados, evaluados y resueltos.
El equipo de diseño desarrolla un conjunto completo y detallado de planos y especificaciones para el oleoducto. La ruta del oleoducto debe ser seleccionada cuidadosamente para minimizar los problemas que se puedan presentar debido al terreno y a obstaculos construídos por el hombre (carreteras, cruces de trenes, canales y tuberías existentes. Los asuntos ambientales también deben ser identificados y resueltos. Planificada la ruta, es necesario obtener los
correspondientes permisos o derechos de paso para accesar el terreno tanto con el personal como con los equipos. Se realizaran análisis de suelos. Esto es esencial en la planificación de un oleoducto debido a que las características del terreno afectan las técnicas de
construcción y los costos. Se debe realizar un levantamiento topográfico legal de los planos de la ruta seleccionada, para
establecer los límites exactos del derecho de paso. En esta sección se discute:
•ingeniería y diseño
•selección de la ruta
•planificación ambiental
•análisis de suelo
•levantamiento topográfico legal de la ruta y
•adquisición del derecho de paso.
SECCION 1
PLANIFICACIÓN Y DISEÑO DEL PROYECTO
Después de ésta sección Ud. será capaz de comprender los siguientes objetivos: Reconocer la fase de diseño e ingeniería de la
construcción de un oleoducto.
•Identificar la selección de ruta.
•Identificar aspectos de la planificación ambiental.
•Reconocer algunos aspectos resultantes del análisis de suelos.
•Identificar aspectos del levantamiento topográfico legal de la ruta.
•Reconocer asuntos sobre adquisición de tierras.
El departamento de ingeniería de la gerencia de construcción del oleoducto de la empresa debe diseñar el oleoducto de tal forma que el resultado requerido pueda ser obtenido. Los ingenieros
considerarán parámetros de diseño tales como tamaño de tubo, presión de operación y servicio de transporte del oleoducto. La meta final es obtener los requerimientos de entrega y optimizar la
construcción y los costos de operación por a largo plazo.
Se conformará un equipo para considerar asuntos tales como:
•asuntos de regulación y jurisdicción.
•audiencias públicas.
•especificaciones de construcción.
•derecho de paso o adquisición de tierras.
Los asuntos de regulaciones y de jurisdicción, sobre el ambiente, seguridad y efectos económicos del oleoducto deben ser atendidos antes de que se inicie la construcción.
•Los temas de seguridad, asuntos culturales y sociales en todas las fases de la instalación deben ser examinadas.
•El impacto económico en las comunidades vecinas debe ser identificado, evaluado y atendido.
•Se deben consolidar planos y documentos concernientes a toda la ingeniería, diseño y especificaciones de construcción.
Los ingenieros conformarán un equipo con capacidad gerencial que coordine e inspeccione todos los aspectos de la construcción, incluyendo derecho de paso, limpieza, desmonte, tendido de tubería, zanjas, soldaduras, pruebas, empalmes y restauración del derecho de paso.
INGENIERÍA Y
DISEÑO
Seleccionar una ruta específica para un oleoducto es complicado por lo siguiente:
•el terreno
•la presencia de vías fluviales
•patrones de desarrollo de tierras existentes y futuros
•localización de recursos culturales y arqueológicos
•la presencia de especies en peligro de extinción
•refugios de vida salvaje y
•areas forestadas.
Los terrenos tanto montañosos, como pantanosos y rocosos
presentan problemas que incrementarían los costos de construcción, por lo tanto los ingenieros deben seleccionar rutas que eviten esto siempre que sea posible. La planificación cuidadosa identifica las áreas de construcción que requerirán personal especializado, equipos y materiales. Cruces complejos como vías acuáticas y autopistas son señalados en el mapa de rutas potenciales y evitados de ser posible. Los planificadores evalúan cuidadosamente el impacto de los cruces en los costos de construcción y cronogramas.
Los patrones de los desarrollos existentes y futuros son también evaluados debido a que ellos afectan directamente el costo de adquisición de tierras. El equipo planificador tambien evalúa las opciones de ruta por su impacto en los recursos culturales y arqueológicos, los habitat naturales, la vida silvestre y las áreas protegidas.
El equipo entonces selecciona aquella opción de ruta que minimice el impacto ambiental y económico en la construcción del oloeducto. Fotografías aereas, levantamientos topográficos y análisis de suelos son ejecutados para seleccionar la ruta que mejor minimice el impacto ambiental, la construcción, los costos operacionales y los aspectos de seguridad. Este proceso puede tomar meses y hasta años dependiendo de la sensibilidad ambiental y cultural de la ruta propuesta.
SELECCIÓN DE
RUTAS
Una vez que se ha establecido la ruta del oleoducto, la misma debe ser aprobada por varias agencias gubernamentales, como por ejemplo:
•Organismos nacionales de energía o departamentos de transporte.
•Gobiernos Provinciales o Departamentos de Gobierno de Estados.
•Ministerio del Ambiente o Agencias de Protección Ambiental.
Adicionalmente los grupos culturales, las organizaciones ambientales y las comunidades afectadas pueden mostrar interés o asuntos de importancia que deban ser atendidos antes del inicio de la construcción.
El impacto ambiental de la construcción del oleoductos es de gran importancia. El equipo planificador debe llevar a cabo estudios ambientales que manejen asuntos de sensibilidad ambiental del proyecto tales como:
•especies en peligro de extinción, especies naturales y su habitat
•recursos culturales y arqueológicos y
•contaminación.
Los datos correspondientes a áreas ecológicamente sensibles deben ser consideradas con anticipación en la etapa de planifación del proyecto, debido a que estos datos con frecuencia están solamente disponibles en temporadas o estaciones climáticas. La construcción del oleoducto debe evitar o minimizar su impacto en estos asuntos ambientales. Las empresas constructoras de oleoductos han sido líderes en esta área y han servido como medio para asegurar que todas las partes involucradas tanto de la corporación como de la comunidad, tengan voz en el proceso de planificación.
PLANIFICACIÓN
AMBIENTAL
Figura 1
Preservación de un Sitio Arqueológico
Algunas empresas constructoras de oleoductos han sido líderes en integrar la construcción del mismo con la sensibilidad ambiental; como ejemplo, los ingenieros que trabajaron en el oleoducto Trans-Alaska desarrollaron un sistema de soporte que evita que el petróleo caliente que fluye a través de la tubería colgante, descongele el subsuelo permanentemente congelado que existe debajo de la tundra (ver problemas de Construcción Especial, sección 5)
La planificación debe también permitir la evaluación y preservación de sitios de significado arqueológico y cultural ubicados en la ruta del oleoducto. Las áreas de patrimonio cultural deben ser evitadas siempre y cuando sea posible. La preservación de sitios
arqueológicos es de importancia principal en la construcción de tuberías. Estas áreas pueden ser cercadas y la tubería reorientada alrededor del sitio.
Grúa tendedora de tuberías
Ducto
Soportes de madera Presa
Localización del derecho de paso revisada Localización del derecho
de paso original
Reserva Indígena Cerca temporal
LEVANTAMIENTO
TOPOGRÁFICO
LEGAL DE LA
RUTA
La construcción de oleoductos a través de ecosistemas naturales como los existentes en parques nacionales y áreas designadas a la caza y la agricultura debe ser prohibida. La ruta del oleoducto debe ser cuidadosamente planificada para evitar estas áreas.
La consideración meticulosa de los asuntos ambientales y culturales no solamente reducirá las posibilidades de controversia pública sino que además se reflejará positivamente en la construcción del proyecto.
Los ingenieros deben estar familiarizados con los tipos de suelos que se encontraran en la ruta del proyecto. debido a que el tipo de suelo influencia los costos, tipo de equipos y técnicas de construcción requeridas. Los expertos locales deben ser consultados. Algunos factores considerados en los análisis de suelos son:
•descripción de las condiciones de la superficie y subsuperficie
•clasificación de los suelos en relación a su uso agrícola
•niveles de agua subterránea y su efecto en la estabilidad de la zanja
•adecuación del suelo para relleno o taponamiento
•profundidad de la penetración del congelamiento
•grado de compactación y
•posibles problemas que ocasionen corrosión al oleoducto.
Mientras se obtienen los derechos de uso de la tierra, se efectúa un levantamiento legal del derecho de paso para establecer los límites exactos y las áreas de tierra afectadas. Las regulaciones exigidas también deben ser cumplidas
Las fotografías áereas son utilizadas para complementar el levantamiento topográfico legal de la ruta. Adicional al objetivo principal de adquisición del derecho de paso sobre la propiedad, la ruta legal se trazará en mapas y se hará disponible para el personal de construcción y las agencias regulatorias. La evaluación de la ruta legal deber ser ejecutada con la supervisión y aprobación de un agrimensor profesional.
ANÁLISIS DE
SUELOS
Uno de los últimos pasos antes de que se inicie la construcción es la adquisición de derechos de tierra, la cual es llevada a cabo por los agentes de legal y tierra de la empresa. Este puede ser un proceso costoso y consumidor de tiempo. La selección de la ruta tiene un efecto directo en la adquisición de los derechos de tierra. Si ocurren demasiadas dificultades en la adquisición de derechos de tierra, es posible que la ruta planificada para el oleoducto deba ser cambiada. La adquisición de derechos de tierra puede ser temporal o
permanente. Por ejemplo, vías de acceso temporal tendrán que ser construídas y los derechos necesarios deben ser adquiridos para el período de construcción. Es esencial que los derechos de tierra adquiridos sean suficientes para los propósitos de construcción y operaciones futuras del oleoducto.
El equipo planificador negocia con los distintos dueños de tierras para adquirir los derechos de paso necesarios.Derecho de paso (D/P) es el área de tierra requerida para propósitos permanentes o temporales. Un D/P permanente está cubierto por los derechos de
servidumbre, mientras que un D/P temporal esta cubierto por un acuerdo temporal de derecho a trabajos. Los derechos de
servidumbre son los acuerdos escritos entre los dueños de tierras y la empresa operadora del oleoducto, los cuales están registrados en los respectivos registros de tierra del gobierno como gravámenes sobre los títulos de tierra. Generalmente un derecho de paso es entre 20 y 30 metros de ancho dependiendo del terreno y del tamaño del oleoducto a ser construído.
Las listas de propietarios proveen los nombres de los dueños de tierras que han acordado permitir la construcción del oleoducto sobre las mismas. Las listas de propietarios también especifican la
longitud aproximada de la línea a ser construída así como detalles de cualquier restricción específica. Planos detallados listan los
requerimientos técnicos para la construcción del oleoducto. Una vez que se obtienen todos los permisos y aprobación de regulaciones, comienza la construcción del oleoducto.
Negociaciones entre los dueños de tierra y la empresa en relación a la reubicación de los árboles especiales pueden ser necesarias. La fase de limpieza y restauración después de la construcción del oleoducto puede ser costosa y consumidora de tiempo. Por lo tanto para evitar los reclamos acerca de la calidad de la fase restauradora a
ADQUISICIÓN DE
DERECHOS DE
TIERRA
1. Dos factores que influencian los resultados de diseño de un oleoducto son _________.
a) movilización de equipos y personal b) condiciones atmosféricas y de superficie c) tamaño de la tubería y servicio de transporte d) el número de cruces acuáticos y de autopistas
2. Factores como los de regulación y asuntos jurisdiccionales son considerados por _________.
a) el equipo de diseño y planificación b) el experto en suelos
c) los operadores de equipos pesados d) los agrimensores
3. Un derecho de paso es _________.
a) el derecho legal para proteger una propiedad contra intrusos. b) siempre temporal
c) el derecho legal para accesar y operar equipos en la propiedad de un dueño de tierras
d) siempre obtenido durante la fase de construcción
4. Los patrones de desarrollo existentes y futuros deben ser considerados en la construcción de un oleoducto debido a que _________.
a) todas las construcciones están prohibidas en áreas urbanas b) los asuntos públicos en áreas urbanas no pueden ser resueltos c) las agencias regulatorias no permitirán la construcción en
áreas urbanas
d) el costo de adquirir la tierra puede ser prohibitivo
5. Dos agencias típicas gubernamentales involucradas en la determinación de la ruta del oleoducto son _________.
a) Organismos nacionales de energía y Ministerio del Ambiente b) Organizaciones culturales y el Directorio de Energía
Nacional
c) Organizaciones culturales y el Directorio de Servicios d) Departamento de Defensa Nacional y el Directorio de
Energía Nacional
6. Los datos provenientes de áreas sensibles ecológicamente deben ser considerados _________.
a) en la fase de construcción
b) en la etapa temprana de planificación c) después de la construcción
d) solamente en audiencias públicas
7. El tipo de suelo encontrado en la ruta de un oleoducto afecta _________.
a) las técnicas de construcción y costos
b) las técnicas de construcción y la presión de la línea c) la presión de la línea
d) la presión de la línea y los costos de construcción
8. Los derechos de adquisición de tierra deben ocurrir _________.
a) después que se inicia la construcción b) después que se complete la construcción c) antes que la construcción pueda comenzar d) durante los estudios de factibilidad
9. Los derechos de adquisición de tierra para la ruta de un oleoducto son siempre permanentes _________.
a) verdadero b) falso
10. La ruta es legalmente evaluada _________.
a) durante la construcción b) después de la construcción
c) antes que comience la construcción d) durante los meses de verano solamente
11. El término servidumbre se refiere a _________.
a) una nueva propuesta para el oleoducto
b) el derecho para entrar y operar en un tramo de la tierra c) el punto de inicio de un nuevo oleoducto
d) un acuerdo escrito entre los dueños de tierra y la empresa operadora del oleoducto que están registrados en los
respectivos registros de tierra del gobierno como gravámenes sobre los títulos de tierra
12. Cúal es el asunto de mayor importancia para las agencias del gobierno?
a) las condiciones del terreno. b) el impacto ambiental.
c) las carreteras y vías acuáticas. d) la evaluación legal.
La combinación correcta de personal, equipos y materiales es importante para agilizar la operación de un proyecto de construcción de oleoducto. Esta sección del módulo describe el personal clave, tanto administrativo como la mano de obra especializada.
Adicionalmente, da una breve descripción de los tipos más comunes de equipos encontrados en la construcción de oleoductos, así como también una revisión de los materiales que deben cumplir con estándares estrictos de control de calidad para asegurar la integridad del oleoducto.
Después de esta sección Ud. será capaz de comprender los siguientes objetivos:
•identificar el personal clave involucrado en la construcción de un oleoducto
•identificar los tipos de equipos usados en la construcción de un oleoducto
•reconocer la importancia de adquirir material
•reconocer la importancia del control de calidad de los materiales
SECCIÓN 2
PREPARACIÓN PARA LA CONSTRUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
El personal para la construcción del oleoducto puede ser dividido en administrativo y mano de obra calificada. Todo este personal juega un rol importante en la operación efectiva y eficiente de la
construcción del proyecto de oleoductos. Esta sección describe brevemente los roles del personal clave en el proyecto.
El equipo planificador comúnmente está compuesto de ingenieros, agentes de tierra, agrimensores, analistas de suelo, ambientalistas y expertos legales y financieros. Ellos aseguran que la ruta
seleccionada para el oleoducto es la que mejor minimiza los costos de las técnicas de construcción, los problemas legales y ambientales y los problemas de comisionar (commissioning)
Superintendente General: gerencia el proyecto completo de
construcción del oleoducto y debe tener excelentes habilidades gerenciales y organizacionales.
Asistente al Superintendente General: Asiste al superintendente
general en el manejo de los problemas rutinarios y le substituye de ser necesario.
Supervisor de grupo: supervisa al personal que trabaja en la
construcción del proyecto y reporta a los superintendentes.
Gerente de oficina de campo: maneja los asuntos financieros de la
construcción del proyecto y es responsable por las cuentas, facturas, pagos de personal y otros asuntos financieros relacionados con el proyecto.
La efectividad del personal administrativo se complementa con la habilidad del personal de mano de obra calificada y otros
trabajadores que instalan los tubos, realizan servicios y operan las maquinarias. Estos otros trabajadores incluyen:
Choferes de camiones: transportan los tubos al sitio de
construcción. Sus habilidades aseguran que los tubos lleguen al sitio a tiempo y en buenas condiciones.
PERSONAL PARA LA
CONSTRUCCIÓN
DEL OLEODUCTO
EMPLEADOS DE LA
EMPRESA Y
CONSULTORES
PERSONAL
CONTRATADO
MANO DE OBRA
CALIFICADA
Operadores de equipos pesados; trabajan en gran variedad de
trabajos esenciales durante la construcción del proyecto. Por
ejemplo, algunos operadores de equipos pesados realizan la limpieza de las vías, mientras que otros limpian zanjas y nivelan las secciones del derecho de paso. (ver sección 4 de este módulo para mayor detalle)
Mecánicos: reparan los equipos y aseguran que estén en buenas
condiciones de operación.
Piezas/Personal de almacén: aseguran que las piezas y
herramientas apropiadas estén disponibles para el personal de construcción (el personal de almacén puede pertenecer a la empresa que gerencia el proyecto ó puede ser contratado).
Soldadores: sueldan el oleoducto: Son esenciales para garantizar
que el oleoducto tenga una larga vida útil y libre de problemas.
Inspectores: inspeccionan todos los aspectos de la construcción del
proyecto para asegurar que los estándares de calidad sean cumplidos. Las limpiezas y nivelaciones deben cumplir ciertos estándares; un inspector se asegura de que estos estándares sean cumplidos. Los inspectores de soldaduras chequean que las mismas estén libres de defectos. Los inspectores pueden pertenecer al personal de la empresa o a consultoras independientes.
Obreros: realizan las tareas comunes del proyecto de construcción.
Como ejemplo, ellos pueden barrer y acumular basura o rellenar la zanja de tal forma que la tubería ya revestida no se dañe.
Subcontratistas: pueden ó no ser utilizados en un proyecto de
construcción de oleoducto. Como ejemplo, algunas veces el contratista del oleoducto emplea y realiza el trabajo directamente. Los subcontratistas a veces son empleados para problemas
complejos de construcción, tales como operaciones de perforación bajo una autopista ó riel ó para distintas operaciones en el oleoducto tales como limpieza, nivelación, aperturas de zanjas, soldaduras, tendido de tuberías, empalmes y rellenos.
La selección adecuada de equipos es necesaria para que el proyecto de construcción proceda a tiempo y dentro del presupuesto
establecido. Distintos tipos de equipos serán requeridos durante las distintas fases de construcción. Los tipos mas comunes de equipos utilizados en esta fase incluyen:
•bulldozers
•gandolas (camiones)
•tendedores de tuberías (grúas)
•zanjadoras de rueda
•retroexcavadora
•máquinas para doblar tuberías
•perforadoras
•máquinas para soldadura y
•máquinas para limpieza y relleno.
Los Bulldozers son extremadamente confiables y versátiles. Con ellos se maneja la mayor parte de las nivelaciones y las limpiezas del derecho de paso. Algunas veces los Bulldozers están equipados con piezas especiales llamadas rompedores de camino los cuales rompen terrenos rocosos o congelados.
Figura 2
Bulldozer Equipado con Rompedor Gigante de Caminos.
Los tubos son transportados hasta el derecho de paso por una empresa de gandolas. Estas empresas usualmente se especializan en el transporte de equipos pesados y están familiarizadas con las regulaciones Gubernamentales aplicables a la industria del transporte en gandolas.
Las grúas tendedoras de tuberías son generalmente utilizadas para descargar o colocar los tubos en las zanjas. Una grúa tendedora de tuberías es un equipo pesado especial diseñado para mover tubos pesados. La grúa tendedora de tuberías es esencialmente una grúa
de montaje lateral, con una contrapesa en el otro lado para
mantener la unidad balanceada cuando está levantando tubos. Esta
grúa tiene llantas de oruga en vez de ruedas y algunas veces es llamada tractor de orugas. Esta grúa permite, al operador mover los tubos sobre la mayoría de los terrenos sin que los mismos se queden atrapados.
Figura 3
Grúa Tendedora de Tubería
La zanjadora es utilizada en operaciones convencionales de abrir zanjas. La zanjadora está compuesta de un conjunto de palas
dentadas rotatorias que extraen la tierra de la zanja y la llevan a una correa transportadora ubicada lateralmente a la misma.
Figura 4 Una Zanjadora
Las retroexcavadoras son utilizadas para trabajos especiales de excavación cuando en el terreno del derecho de paso hay enterrados cables de servicios, tuberías o drenajes. Las retroexcavadoras también son utilizadas en problemas especiales de construcción como la excavación de una zanja a través de un arrollo o trabajando en áreas rocosas.
Las máquinas hidraúlicas para doblar tubos están montadas en llantas de oruga. Estas máquinas doblan los tubos para ajustarlos a los contornos de la zanja. Mayor detalle sobre estas máquinas se encuentran en la Sección 4 de este módulo.
Figura 5
Figura 6
Perforación Horizontal Debajo de una vía
Las máquinas de perforación horizontal son utilizadas en problemas especiales de construcción como en cruces acuáticos ó de autopistas. Estas máquinas perforan un hueco donde se coloca la tubería por debajo del cruce acuático ó autopista.
Las máquinas para soldar son utilizadas para unir las tuberías. Hay dos métodos de soldadura: manual y automática. Materiales como tubos, válvulas, revestimientos y piezas para los equipos deben ser comprados antes de que el proyecto del oleoducto comience. El equipo planificador coordinará el suministro, inspección y adquisión de los tubos con el fabricante. La empresa de oleoductos debe asegurar que los materiales sean comprados en cantidades adecuadas para satisfacer la demanda del proyecto. A lo largo del derecho de paso, deben establecerse sitios para el almacenamiento de materiales esenciales a fin de satisfacer las necesidades de cada fase de
construcción.
Figura 7
Soldadura Automática Hay dos métodos de soldadura utilizada en la construcción de tuberías. La soldadura manual es mucho más común que la automática.
Un equipo de control de calidad determina toda la adquisición de materiales y se asegura que se cumplan las especificaciones técnicas. Este equipo puede componerse de un ingeniero de proyecto,
inspectores y un miembro del departamento de compras. Ellos revisan las cotizaciones del fabricante para asegurar que se cumplan los estándares de calidad. También se aseguran de que el fabricante tenga conocimiento de su proceso de aceptación de materiales. Mientras se fabrican los materiales, el inspector los revisa
periódicamente para asegurarse que los estándares de calidad sean seguidos y mantenidos. Los materiales son algunas veces
inspeccionados en la fábrica para asegurar el cumplimiento de especificaciones. Muchos tipos de equipos especializados son completamente inspeccionados en busca de defectos antes de su instalación. Los materiales son aceptados solamente después que todos los asuntos planteados por el inspector son atendidos. Un proyecto de construcción requiere una inmensa cantidad de materiales. El proyecto también consume una inmensa cantidad de suministros para soldadura y material para el revestimiento de los tubos. Las máquinarias requieren combustibles, lubricantes y repuestos. El almacenista debe coordinar el suministro de materiales para el proyecto de construcción de forma tal que los materiales apropiados estén en el lugar apropiado en el momento correcto.
1. El personal administrativo clave consiste de _________.
a) el superintendente general y los soldadores
b) el equipo planificador y el superintendente general c) el equipo planificador y los soldadores
d) los operadores de equipos pesados
2. La mano de obra especializada consiste de _________.
a) el equipo planificador y los soldadores
b) los operadores de equipo pesado y los soldadores c) el superintendente general y los operadores de equipos
pesados
d) el gerente de campo y el asistente del superintendente general
3. Los bulldozers son necesarios durante _________.
a) las operaciones de limpieza y nivelación
b) las operaciones de apertura de zanjas y soldadura c) las operaciones de soldaduras y empalmes d) las operaciones de apertura de zanjas y empalmes
4. La grúa tendedora de tubos _________.
a) abre la zanja en la ruta del oleoducto b) ayuda en la soldadura
c) levanta los tubos sobre la tierra o dentro de la zanja d) excava zanjas rocosas
5. La zanjadora de ruedas es usada para _________.
a) abrir zanjas convencionales b) revestir los tubos
c) soldar los tubos
d) ponerle grampas a los tubos
6. Las retroexcavadoras son usadas para _________.
a) construcciones con problemas especiales b) excavar en terrenos rocosos
c) trabajos especiales
7. Las máquinas hidraúlicas doblan los tubos para _________.
a) hacer más fácil el revestimiento b) hacer más fácil el recubrimiento
c) que los tubos se adapten a los contornos de la zanja d) hacer más fácil la soldadura
8. Las máquinas perforadoras son usadas para _________.
a) doblar tubos b) recubrir los tubos c) soldar los tubos
d) perforar huecos para acomodar el oleoducto debajo de una vía acuática ó autopista
9. Dos métodos utilizados para soldar son _________.
a) semiautomático y automático b) manual y automático
c) automático y soldadura de arco d) soldadura de arco y semiautomático
10. El equipo planificador escoge la mejor ruta para el oleoducto con respecto a costos y asuntos ambientales.
a) verdadero b) falso
11. Los equipos especializados reciben _________.
a) poca inspección b) ninguna inspección
c) la cantidad de inspección estándar d) los niveles más altos de inspección
12. El almacenista _________.
a) tiene un rol insignificante en la coordinación de materiales b) es indispensable en la coordinación del flujo de materiales c) no esta presente en los proyectos de construcción de
oleoductos
d) opera equipos en el almacén solamente
El proyecto de construcción de oleoductos es llamado con frecuencia el equipo de construcción (spread). El equipo de construcción
consiste de la cuadrilla y los equipos requeridos para construir un oleoducto sin incluir, la etapa de comisionamiento del oleoducto. El
número de personas en el equipo de construcción depende del cronograma de construcción, del terreno y de los problemas especiales de construcción como por ejemplo cruces de agua. El equipo de construcción puede consistir de más de cien distintas piezas de maquinaria pesada y más de quinientos trabajadores. El equipo de construcción puede manejar cada etapa de la construcción o parte del trabajo puede ser otorgado a contratistas. El equipo de construcción puede estar esparcido por millas a lo largo de la ruta del oleoducto. En esencia el equipo de construcción es una línea de ensamblaje compleja.
Después de esta sección Ud. será capaz de entender los siguientes objetivos:
•Reconocer la importancia del equipo de construcción (spread)
•Identificar los tipos de vías de acceso al derecho de paso
•Reconocer la logística involucrada en el manejo del equipo de construcción (spread)
•Identificar las inquietudes que los propietarios de tierras pueden tener
SECCIÓN 3
INTRODUCCIÓN
MOVILIZACIÓN
Las rutas de acceso son importantes en la movilización de personal, equipos y materiales para el equipo de construcción. Usualmente las rutas de acceso son vías existentes que intersectan la ruta del
oleoducto. Sin embargo, algunas veces, nuevas vías de acceso deben construirse en áreas remotas para acceder al derecho de paso. Estas rutas de acceso pueden ser temporales o permanentes dependiendo de las necesidades del dueño de la tierra y de la compañía de oleoductos. El propietario tal vez desee que la tierra sea restaurada a su estado original. En algunas ocasiones, las tuberías en áreas remotas deben ser llevadas al derecho de paso utilizando helicópteros, si no existen rutas de acceso.
Personal, materiales y equipos deben desplazarse hasta el sitio de construcción. Se debe alimentar al personal, hospedarlo y cancelarle sus salarios. También los equipos deben tener un mantenimiento adecuado con suficientes repuestos en caso de daños. El material debe estar disponible y satisfacer las necesidades de las distintas fases de construcción. Por ejemplo, las unidades fabricadas como conexiones de control de flujo deben ser traídas al área donde se construye el oleoducto que las requiere. Es esencial la planificación y comunicación adecuada entre la empresa constructora del
oleoducto, los contratistas, proveedores y la cuadrilla del contratista. Los tubos se adquieren de uno ó varios fabricantes en cantidades suficientes. La empresa constructora del oleoducto se asegura de que los tubos lleguen al punto de distribución desde donde serán
transportados por gandolas (camiones) hasta el sitio donde opera la cuadrilla.
El tendido de tuberías es la colocación de los tubos a lo largo del derecho de paso, de tal forma que quede lista para las operaciones de doblado. Por ejemplo, espesores y grados especiales de tubos
pueden ser requeridos para los cruces de vías. También deben considerarse cantidades extras de tubos para los distintos tipos de empalmes. Coordinación y tiempo son críticos en el éxito de la construcción de un oleoducto.
Diferentes tipos de maquinarias pesadas deben estar presentes y se les debe realizar el mantenimiento adecuado durante cada fase de la operación. Un suministro adecuado de repuestos y lubricantes es necesario para asegurar el buen mantenimiento de los equipos. Factores tales como terreno, tipo de suelo e instalaciones bajo tierra, influencian la selección de la maquinaria pesada.
RUTAS DE
ACCESO
La soldadura es una operación crítica en la construcción de un oleoducto debido a que el proceso de soldadura regula la rapidez con que puede avanzar el proceso de construcción. Todo el material requerido, equipos y personal deben ser coordinados para alcanzar la mejor eficiencia.
El descenso de la tubería y el relleno son procesos que requieren cuidado especial debido a que los tubos pueden ser fácilmente dañados. Para asegurar que el descenso se realice correctamente es necesaria la preparación, el personal y los equipos suficientes.
El personal debe estar completamente al tanto de todos los asuntos ambientales identificados en la fase de planificación del proceso de construcción. El personal debe cumplir con todas las regulaciones ambientales y procedimientos a medida que se desarrollan rutas de acceso y avanza la cuadrilla. También se debe cumplir con los requirimientos específicos de los propietarios de las tierras. Por ejemplo un propietario puede desear que la madera cortada durante las operaciones sea almacenada y dejada en un sitio fácil de accesar. Las piedras, maleza, rocas y tierra removida también deben ser dispuestas. La maleza es usualmente quemada y las piedras son removidas del sitio.
Figura 8 Capas de Suelo Capa de Suelo Procedente de 1ra Excavación Capa de Suelo Procedente de 2da Excavación Capa de Suelo Removida
ASUNTOS
AMBIENTALES Y
OTROS INTERESES
Las capas de suelo removidas deben ser colocadas a los lados en pilas ó pilones. Estas pilas deben permanecer intactas hasta que se devuelvan a su posición original mediante el relleno y las
operaciones de limpieza.
Las vías de acceso tal vez requieran ser restauradas a su estado original. Se construirán cercas para evitar el acceso de personas, ganado y vida silvestre al sitio donde opera la cuadrilla. Estas cercas pueden permanecer o removerse dependiendo del deseo del
propietario de la tierra.
Los cruces de agua deben cumplir con los estándares ambientales establecidos por las agencias regulatorias. El impacto ambiental en el público, la fauna silvestre y la población de peces deben ser mínimo. Si se manejan los asuntos ambientales durante la movilización, el personal de construcción minimiza los costos por reclamos postconstrucción y reduce las posibilidades de acciones legales ó deterioro de relaciones con el público, propietarios de tierras y comunidades adyacentes al derecho de paso.
1. La cuadrilla es el término utilizado para _________.
a) personal de construcción y equipos b) el equipo planificador
c) el equipo de asesoría ambiental d) las agencias regulatorias
2. El equipo de construcción construye el oleoducto desde su etapa inicial en el derecho de paso hasta la etapa de commissioning. El equipo de construcción está influenciado por _________.
a) el terreno
b) asuntos especiales de construcción como cruces acuáticos c) cronograma de construcción
d) todas las anteriores
3. Las rutas de acceso _________.
a) son temporales b) son permanentes
c) pueden ser temporales ó permanentes d) siempre son restauradas a su estado original
4. Las rutas de acceso son importantes para la movilización de _________.
a) personal b) equipos c) materiales
d) todas las anteriores
5. La logística es _________.
a) la movilización de personal, equipo y materiales b) un término utilizado para los cruces de acuáticos c) un término utilizado para el revestimiento de la tubería d) término utilizado para el grupo de trabajadores del oleoducto
6. El tendido de tuberías _________.
a) permite detectar el tubo
b) permite colocar los tubos donde y cuando son requeridos c) emplea un número de subcontratistas
d) permite el uso de helicópteros en todas las áreas
7. Un factor como___________ puede afectar la selección de la maquinaria pesada.
a) el terreno b) el tipo de suelo
c) las formaciones subterráneas d) todas las anteriores
8. Los tubos pueden ser fácilmente dañados durante _________.
a) el relleno b) el descenso
c) el relleno y el descenso d) el revestimiento
9. La capa de suelo que se remueve durante la construcción del oleoducto es _________.
a) llevada en gandolas a un relleno
b) puesta a un lado y luego devuelta a su posición original c) vendida
d) dispuesta fuera del sitio
10. La madera que se corta es _________.
a) reemplazada por la siembra de nuevos árboles b) retenida por el contratista
c) dispuesta de acuerdo al deseo del dueño de la tierra d) quemada
SECCIÓN 4
Igual que una linea compleja de ensamblaje, el equipo de
construcción se extiende a lo largo de la ruta del oleoducto. Cada cuadrilla tiene labores que realizan una y otra vez. La cuadrilla de limpieza por ejemplo limpia una sección del área del derecho de paso y luego se mueve hasta la próxima sección a lo largo de la ruta del oleoducto. A medida que se limpia y nivela una sección de la ruta por donde pasará el oleoducto las cuadrillas comienzan a abrir las zanjas. La concatenación de las distintas tareas de la construcción es por lo general un método costo efectivo.
Un proyecto de construcción bién ejecutado sigue una rutina paso a paso. En esta sección se discuten los pasos principales en la
construcción de un oleoducto:
•limpieza, remoción de suelo y nivelación del derecho de paso
•apertura de zanjas •tendido de tubería •doblamiento de tubos •soldadura •revestimiento •descenso de tubos •relleno •prueba hidrostática •empalmes •comisionar (commissioning) •limpieza y •reparación de daños.
Una vez concluída la prueba hidrostática, el oleoducto está listo para ser comisionado. El derecho de paso se restaura a su estado original. Cualquier daño que haya ocurrido durante la construcción debe ser arreglado o compensado de alguna manera. Esta sección describe los
INTRODUCCIÓN
Al concluir esta sección Ud. será capaz de comprender los siguientes objetivos:
•Identificar los pasos en la construcción de un oleoducto.
•Reconocer los tipos de equipo requeridos durante cada fase de la construcción.
•Identificar las tareas claves involucradas en cada fase de la construcción.
•Reconocer la importancia de arreglos por daños.
El primer paso en la construcción de un oleoducto es la limpieza del derecho de paso, otorgado de forma tal que el personal y la
maquinaria pesada puedan acceder al sitio. Limpieza es el proceso
de remoción de todos los obstáculos que se encuentran sobre el terreno como árboles y malezas que podrían interferir con la construcción del oleoducto. Los troncos y raíces de los árboles
deben ser removidos de la línea de la zanja de forma tal que la zanjadora pueda operar con mayor eficiencia. Los árboles y malezas que no puedan ser removidos por los bulldozers debido a su
longitud, son cortados con sierras en longitudes comerciales. Los árboles más pequeños y la maleza son removidos por los bulldozers y colocados a un lado, si es permitido se pueden quemar. Los troncos y raíces que queden en la zanja son halados por equipos especiales o removidos mediante el uso de explosivos.
La remoción de suelo o capa vegetal incluye su colocación en pilas
al lado de la zanja. Esta remoción incluye que la capa vegetal no sea
perturbada por la actividad de la construcción. Una vez que se ejecuta la construcción, se regresa la capa vegetal a su posición original.
Nivelación es el proceso de remover tierra de un sitio y adicionarlo
en otro para lograr la nivelación de la superficie. La nivelación de
la superficie permite la operación eficiente de equipos y vehículos. También permite la colocación de la tubería a la altura deseada. La nivelación puede ser un proceso extremadamente complicado y costoso en terrenos de rocas y pantanos.
LIMPIEZA,
REMOCION DE
SUELO Y
NIVELACIÓN DEL
DERECHO DE
PASO
OBJETIVOS
Una vez que la cuadrilla limpia el derecho de paso, el próximo procedimiento es abrir las zanjas. Esto significa abrir un hueco lo suficientemente ancho y profundo para que contenga el oleoducto. Para acelerar el proceso se utilizan maquinarias especiales llamadas zanjadoras. Una zanjadora tiene una cuchilla dentada frontal, la cual corta dentro de la tierra y la afloja. La tierra es luego removida por un taladro de cuchilla y sacada fuera de los alrededores de la máquina. Si la tierra está demasiado compacta ó demasiado húmeda para la zanjadora, se utilizan las retroexcavadoras. Las
retroexcavadoras también son utilizadas en terrenos demasiado rocosos. La pila de desechos, es el material sacado de la zanja y colocado en el lado opuesto de la misma. Normalmente en el verano la apertura de la zanja puede anticiparse con respecto a la fecha en que comenzará a colocarse la tubería en la zanja. Durante el
invierno, en aquellas áreas que se congelan, la apertura de la zanja y la colocación de la tubería ocurren casi simultaneamente para evitar que se congele la pila de escombros.
Figura 9
Operación de Apertura de Zanja
APERTURA DE
ZANJAS
El tamaño de la zanja depende del tamaño de la tubería a construir. La zanja debe ser lo suficientemente amplia para permitir espacio para los equipos y la cuadrilla durante el descenso de la tubería. Así mismo deber ser de suficiente profundidad para asegurar la
cobertura mínima, la cual es la distancia existente entre la parte
superior del tubo y la superficie de la tierra. La cobertura mínima la
deciden varias agencias y debe garantizar la seguridad del público y de la tubería. Si el oleoducto atraviesa una finca agrícola, entonces la cobertura mínima es aquella distancia donde la maquinaria para arar no dañará la tubería. Una zanja típica para un tubo de 24 pulgadas (61 cm) es de aproximadamente 5 pies (150 cm) de profundidad y 3 pies (90 cm) de ancho. Una vez que se completa la zanja, la cuadrilla comienza el tendido de los tubos.
Una vez excavada la zanja, las gandolas (normalmente contratadas) entregan los tubos en el sitio para las operaciones de tendido de tuberías. Como fue mencionado anteriormente el tendido de tuberías significa colocar las secciones de tubos a lo largo del derecho de paso preparándolos para doblarlos ó soldarlos de ser necesario. Utilizando grúas pluma se colocan los tubos en línea a lo largo de la zanja. Los tubos se colocan cuidadosamente de tal forma que no se dañen, ni haya luego necesidad de reposicionarlos para las
operaciones de doblado y soldadura.
Figura 10
Tendido de Tubos
TENDIDO DE
TUBERÍA
Cuando el terreno no puede soportar el tránsito de camiones pesados, grúas pluma se pueden utilizar para colocarlos en su sitio adecuado al lado de la zanja.
Figure 11 Grúa Pluma
Las Grúas plumas son la forma más común para levantar y mover tubos pesados en distancias cortas. El camión suspende el tubo desde la pluma y utiliza una contrapesa para mantener el balance.
Una vez que la tubería es esparcida a lo largo de la ruta del oleoducto las uniones individuales están listas para ser soldadas en una tubería continua. Sin embargo, antes de que las uniones puedan ser soldadas, a veces es necesario doblar algunas de las uniones para permitir cambios ligeros en la elevación y dirección del oleoducto. Es preferible doblar el tubo que utilizar codos prefabricados. Si los ángulos en los codos son muy rectos impiden el paso de materiales de limpieza e inspección.
DOBLAMIENTO
DE TUBOS
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.
RELLENO
PRUEBA
Los empalmes incluyen soldaduras de cruces de carreteras y ríos, soldar en porciones de la tubería que se dejaron desconectadas para los ensayos pruebas hidrostáticas y cualquier trabajo adicional como colocar tapes (adhesivos) o soldaduras de revestimiento. La
cuadrilla de empalme trabaja como una cuadrilla independiente cuyo objetivo es la culminación del trabajo dejado inconcluso. Una vez que la cuadrilla de empalme concluye su trabajo, el oleoducto queda listo para ser comisionado.
Figura 20 Empalme Una cuadrilla de empalme trabaja en una sección del tubo dentro de una cesta portátil tipo jaula para garantizar su protección dentro de la zanja.
Después que la prueba hidrostática ha sido realizada y la tubería está lista para servicio, comienza la etapa de comisionamiento
(commissioning). Commissioning es la preparación de la línea para
entrar en servicio. Durante esta fase, las válvulas, bombas y sistemas
centrales son revisados para asegurar que estén operando
adecuadamente. También se bombea producto a través de la línea para desplazar el agua que se utiliza durante la prueba hidrostática. Esta agua se recolecta, filtra y trata para luego disponer de ella. Una vez que los ingenieros y técnicos declaran que la línea está lista para ser usada, la línea esta “comisionada”.
EMPALMES
COMISIONAR
(COMMISSIONING)
Finalmente la tubería es cubierta por la capa de suelo vegetal que fué dejada a un lado del derecho de paso en las operaciones iniciales de limpieza. En algunas oportunidades los dueños de tierra pueden solicitar que las vías de acceso y las cercas permanezcan. Sus deseos son respetados. Sin embargo, usualmente, se mantiene una política estricta de regresar el derecho de paso a sus condiciones originales. Esto hace que la construcción y operación del oleoducto causen la menor intromisión posible en a sus alrededores.
Figure 21
Limpieza y Restauración del Derecho de Paso
Una vez concluída la construcción, todos los reclamos por daños deben ser atendidos. Los daños en el derecho de paso son atendidos por la empresa, mientras que los daños fuera del derecho de paso son responsabilidad del contratista. Las vías de acceso pueden haber sido dañadas, perturbados los habitats o heridos los animales domésticos. Adicionalmente, la pérdida de cosechas es una forma común de daños en áreas agrícolas. Se deben tomar fotografías del área afectada como prueba de los daños. En oportunidades los dueños de la tierra pueden exigir que la capa vegetal perdida se reponga a expensas de la empresa. Muestras de tierra tomadas antes de la construcción pueden demostrar que la tierra removida es la misma que fué reemplazada.
REPARACIÓN DE
DAÑOS
1. El primer paso en la construcción de un oleoducto es _________.
a) apertura de zanjas
b) limpieza del derecho de paso c) tendido de tubería
d) prueba hidrostática
2. El proceso de apertura de zanjas generalmente comienza después de _________.
a) el proceso de limpieza
b) el proceso de doblamiento de tubos c) que la tubería es revestida
d) que concluye el tendido de tubos
3. En el proceso de apertura de zanjas, el tamaño de la zanja depende de _________.
a) el terreno
b) el área requerida por las maquinarias para manejar a lo largo del oleoducto
c) el tamaño de la tubería
d) de la cobertura mínima de acuerdo a lo especificado por varias agencias
4. Cuando concluye la apertura de zanjas, el próximo paso en el proceso de construcción es _________.
a) tendido de la tubería b) descenso de la tubería c) prueba hidrostática
d) restauración del sitio a su estado original
5. El término tendido de tuberías refiere a _________.
a) descenso de la tubería en la zanja
b) la soldadura de todas las secciones de la tubería
c) colocar las secciones de tubos en su posición exacta para la soldadura
d) traer secciones de tubos al sitio de construcción y colocarlos al lado de la zanja
6. La cuadrilla de tendido de tuberías debe tener gran cuidado al colocar los tubos debido a _________.
a) que previene el daño a los tubos
b) que solo se requerirá mínima reubicación cuando el doblamiento se requiera
c) que una ruptura de línea en esta etapa puede traer consecuencias severas
d) ambas a y b
7. Una vez que se esparcen los tubos a los largo de la ruta, el siguiente paso es _________.
a) envoltura b) revestimiento c) descenso
d) dobladura y soldadura
8. El doblamiento se logra al usar _________.
a) una máquina para doblamiento hidraúlico b) llaves para tubos
c) un proceso de calentamiento d) codos prefabricados
9. El objetivo principal del doblamiento de tubos es _________.
a) evitar obstáculos en la ruta del oleoducto
b) acomodar pequeños cambios en la dirección y elevación del oleoducto
c) probar la fortaleza del tubo d) cambiar la dirección del oleoducto
10. El siguiente paso en el proceso de construcción una vez concluído el doblamiento es _________.
a) prueba hidrostática b) descenso
c) soldadura d) envoltura
11. Una máquina autopropulsadora y de preparación limpia el tubo debido a que _________.
a) un tubo limpio es más fácil para introducir a la zanja b) un tubo limpio es más fácil para soldar
c) un tubo limpio cumple con los requerimientos tegales d) se requiere un tubo limpio para el revestimiento
12. La soldadura de arco se logra al utilizar _________.
a) una mezcla de acetileno y oxígeno b) cargas explosivas especializadas c) una corriente eléctrica de alto amperaje d) fuerzas de compresión
13. El número de pases de soldadura requerido depende de _________.
a) el tipo de tubo que se suelda
b) el número especificado por los procedimientos de control de calidad
c) el tipo de procedimiento para soldar d) el espesor de la pared del tubo
14. El ensayo radiográfico implica _________.
a) revisar el flujo a través de la tubería b) revisar la tubería por obstrucciones c) probar los procedimientos operacionales
d) aplicar rayos X a la soldadura para detectar falla
15. El término reborde de raíz se refiere a _________.
a) el primer pase de soldadura b) una soldadura acceptable c) el último pase de soldadura