5 RIESGOS GEOLÓGICOS QUE PUEDE MANEJAR CON UN ENFOQUE DE GESTIÓN DE LA INTEGRIDAD
Sintetizando
Los peligros geológicos son causados por condiciones ambientales y geológicas que pueden comprometer la integridad de las tuberías. Este artículo describe una variedad de peligros geológicos en sí mismos, así como las mejores prácticas propuestas por la industria para la gestión de amenazas geológicas.
La gestión de las amenazas geológicas forma parte del panorama general de la gestión de la integridad de las tuberías que comienza durante la fase de diseño. Una vez que se conocen las características geológicas del terreno, se identifica el trazado óptimo del oleoducto que ayudará a evitar los peligros geológicos en la medida de lo posible. Esto no siempre será factible, ya que, además de las amenazas ya identificadas y debido a las condiciones ambientales, pueden surgir amenazas adicionales durante la vida útil de los activos, que podrían poner en grave peligro la integridad de la tubería. Por lo tanto, la mitigación de riesgos comienza con la correcta identificación de cualquier peligro geológico, seguida de la pronta aplicación de acciones de mitigación adecuadas.
ELIJA SU OPCIÓN
Los riesgos geológicos que suelen causar más daños a las tuberías son: deslaves, desprendimientos de rocas, avalanchas, hundimientos, movimientos sísmicos, cruces de ríos, inundaciones, actividad volcánica y erosión de la superficie del suelo y del relleno.
Desprendimientos de tierra
Los riesgos geológicos más comunes son los deslaves que también pueden ocasionar deslizamientos, ya que la aparición de este fenómeno es el resultado del desmoronamiento o la caída del suelo por el efecto de la gravedad en determinadas zonas. Los desprendimientos pueden producirse en laderas con pendientes inferiores al 10%. La diferencia con las pendientes superiores radica en la velocidad del movimiento y la cantidad de suelo desplegado. Los principales factores que provocan los deslaves son la variación de la pendiente de la ladera y los cambios provocados por las lluvias que pueden crear una separación de la capa de suelo del lecho de roca. En resumen, un deslave es el deslizamiento de una masa de suelo inestable sobre otra masa de suelo estable a través de una superficie de escaso espesor.
Cruces de ríos
Los cruces de ríos también se consideran una amenaza para las tuberías. Aunque las tuberías están enterradas bajo el lecho del río, algunos fenómenos como inundaciones o lluvias torrenciales pueden socavar el lecho del río o erosionar las riberas y dejar la tubería al descubierto. En este caso, el principal problema es la oscilación producida por el flujo de agua sobre la tubería. Si esta situación no se atiende, se puede provocar una rotura y, si el producto transportado es líquido, el daño causado incluso podría provocar la contaminación del agua.
Fallas geológicas
Otra gran amenaza para las tuberías son las fallas geológicas. Éstas pueden producir desplazamientos bruscos del terreno o sobreesfuerzos que también pueden provocar el rompimiento. Esta amenaza tiene una ventaja sobre las demás, ya que de cierto modo es posible estar preparado de antemano dado que la dirección y el tipo de movimiento se ajustan al movimiento tectónico de la zona en la que se encuentra la tubería. En el caso de que la trayectoria de la tubería atraviese una zona con presencia de fallas geológicas, se pueden diseñar medidas específicas de mitigación con antelación.
Licuefacción
La licuefacción se produce principalmente durante movimientos sísmicos en los que un terremoto provoca un cambio temporal en la presión del agua que se encuentra en los poros del suelo, lo cual provoca un estado líquido momentáneo que puede hacer que las tuberías floten al perder su agarre al suelo que a su vez puede provocar un movimiento lateral. Por lo tanto, una vez restablecido el estado sólido del suelo, y si la tubería no se encuentra en la posición inicial en la que estaba enterrada, podrían generarse mayores cargas externas.
Hundimientos
Los socavones se producen principalmente cuando hay cavidades bajo la tubería y el suelo. Debido a condiciones de humedad o a ciertos movimientos de la tierra, ésta se afloja y deja al descubierto todo el espacio de la cavidad. Estas cavidades se pueden crear de forma natural o artificial (por ejemplo, por minas abandonadas). Después de periodos de lluvias fuertes, inundaciones o movimientos sísmicos, se generan las condiciones para que estas cavidades se aflojen y provoquen hundimientos.
¿Y AHORA? LA AMENAZA ES REAL: ELABORE UN PLAN PARA GESTIONARLA.
Una vez definidos los principales peligros geológicos, podemos pasar a la fase de gestión de los mismos, tanto en la fase de diseño como en la fase de explotación de las tuberías. La nueva norma ISO establece claramente el proceso, que consta de las siguientes fases: identificación, evaluación y mitigación.
Fase de diseño
En la fase inicial de diseño, los ingenieros de integridad identificarán todos los riesgos geológicos potenciales. Una vez completada esta etapa, procederán a la fase de evaluación, en la que se evaluarán todos los peligros potenciales en función del riesgo y, dependiendo del nivel de gravedad, se podrán utilizar diferentes evaluaciones de enfoque de riesgo con el objetivo de reducir al máximo los niveles de riesgo en el trazado final. Todos los esfuerzos para reducir los niveles de riesgo en esta fase ayudarán a maximizar el valor de los activos durante su ciclo de vida.
Fase de explotación
En la fase de explotación del oleoducto, la gestión de los riesgos geológicos sigue el mismo esquema: identificación, evaluación y control de riesgos. Para identificar nuevas amenazas geológicas, los ingenieros de integridad se basan en datos de campo y en los datos recolectados por una unidad de medición inercial (IMU) instalada en la herramienta de inspección interna (ILI). Utilizando estos datos, en combinación con las estimaciones estructurales, podemos determinar si la tubería está operando en condiciones seguras o si se requieren acciones de mitigación para continuar con su operación. Las inspecciones internas con datos de IMU proporcionan distancias de registro a lo largo del recorrido, lo cual nos permite detectar el movimiento de la tubería comparando dos inspecciones y también determinar los niveles de carga y tensión en la tubería basados en la flexión de la misma. Otras tecnologías de supervisión disponibles son la detección por satélite y la detección por fibra óptica. Estas dos tecnologías también pueden utilizarse como medidas preventivas, ya que pueden detectar el inicio del movimiento, especialmente la detección por fibra óptica, aunque son muy complejas en términos de instalación e interpretación de datos. Una vez detectadas las anomalías, analizados los datos y completado el trabajo de campo, se estudiarán las acciones de mitigación de ser necesarias. Por último, seguiremos vigilando las anomalías y estableceremos una estrategia que nos ayude a entender la verdadera naturaleza de las amenazas para comprender o anticipar cómo variará la carga de la tubería en función de los posibles movimientos resultantes. Actualmente existen varias técnicas y tecnologías para supervisar el movimiento del suelo, pero la tecnología que nos permitirá supervisar las tuberías con frecuencia es la IMU instalada en las herramientas ILI. La obtención de datos de la IMU a través de las corridas ILI es la forma más rápida de detectar nuevos eventos o movimientos que pueden no ser obvios en la inspección visual. También podemos utilizar la tecnología IMU para comprobar el movimiento de las tuberías después de lluvias fuertes o inundaciones, principalmente en zonas sensibles. Para que la operación sea más rentable, las herramientas de limpieza pueden equiparse con la tecnología IMU durante limpiezas de mantenimiento programadas regularmente, o como una corrida independiente. Pueden funcionar a altas frecuencias y por lo tanto las anomalías pueden detectarse poco tiempo después de haberse producido. Por ende, si la tensión de la tubería se está acumulando, dicha tensión puede detectarse y corregirse con antelación o en una fase temprana para así garantizar que la tubería opere de forma segura.
La norma internacional ISO 20074 propone una gestión estructurada de las amenazas geotécnicas que, junto con las tecnologías de control más avanzadas, permitirá a los operadores reducir los riesgos de la explotación de los oleoductos en zonas especialmente susceptibles a estos fenómenos naturales.