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ARRIBA Y ABAJO

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Sintetizando:

Los cambios son difíciles y las condiciones que requieren un cambio pueden ser multifacéticas y progresivas hasta el grado de ser imperceptibles. Adicionalmente, no es suficiente decir que se necesita un cambio si no se ofrece una alternativa creíble. Este artículo servirá como preludio a un cambio de paradigma potencial en la forma en la que los riesgos geológicos se administran desde su identificación e inspección hasta la creación de planes correctivos.

Administrar riesgos geológicos en su mayor parte ha sido el campo de los ingenieros y los geólogos, los cuales identifican amenazas mediante la observación y típicamente hacen una revisión de datos de alto nivel con mapas topográficos e imágenes aéreas y evaluaciones en campo y mediciones físicas en áreas que se perciben como afectadas. Aunque este enfoque tiene mérito, es un proceso que sigue siendo sumamente subjetivo. También es el caso que los cambiantes patrones climáticos y la severidad localizada de eventos meteorológicos significan que áreas que no se consideraban propensas a riesgos geológicos ahora sí lo son. Este nuevo nivel de susceptibilidad ha adquirido prevalencia en el Código de Regulaciones Federales de Estados Unidos, dado que las regulaciones para la transportación de gas y de líquidos peligrosos incluyen nuevas disposiciones que imponen inspecciones después de que se haya presentado algún evento meteorológico extremo.

 

Muchos operadores de ductos incluyen IMUs (unidades de medición inercial) en sus paquetes de tecnología de inspección interna para hacer evaluaciones periódicas. El proceso IMU utiliza una serie de giroscopios y acelerómetros que miden la altitud diferencial de la plataforma central, lo cual permite calcular la curvatura del ducto. Mediante un análisis detallado, las características de estas curvaturas pueden indicar si están relacionadas con actividades de construcción –como en el caso de codos en campo– o si indican algún movimiento y el grado de la curvatura será directamente proporcional al nivel de deformación inducido. Esta tecnología les permite a los operadores identificar áreas de deformación por flexión y áreas en las que potencialmente existen amenazas geológicas activas.

 

En Estados Unidos, para cumplir con los requisitos regulatorios, estas inspecciones periódicas normalmente se llevan a cabo en intervalos de 5 a 7 años. Este intervalo es lógico al monitorear amenazas susceptibles al tiempo como en el caso de la corrosión, pero probablemente sea insuficiente para monitorear amenazas geológicas, las cuales no son susceptibles al tiempo. Anteriormente, IMU se lanzó en combinación con otras tecnologías de inspección interna tales como las herramientas de geometría. Esto significaba que la tecnología IMU estaba limitada por los parámetros operativos de la plataforma central, lo cual tenía implicaciones importantes para los operadores, incluyendo presiones y caudales reducidos. Esto quería decir que efectuar más inspecciones internas regulares para evaluar todo el ducto era algo que quedaba prohibido. ROSEN ahora cuenta con una plataforma IMU dedicada, RoGeo PD, que resuelve muchas de esas limitantes. Esta tecnología se presentó por primera vez en la conferencia PPIM (Administración de Integridad e Inspección de Ductos) en Houston.

 

Las IMU y el análisis de deformación por flexión forman ahora una gran parte de los programas de riesgos geológicos de muchos operadores. Además de usarse durante inspecciones periódicas, la nueva tecnología permite evaluaciones más frecuentes y algunos operadores corren la tecnología cada 3 meses. Estos avances tecnológicos también han venido acompañados de mejoras en técnicas de alineación y procesamiento, lo cual reduce los tiempos de análisis de semanas a solamente días. El avance de la tecnología y los procesos son lo que han facilitado el cambio en la práctica, lo cual ha convertido lo no factible en factible.

 

Aunque estos avances son emocionantes y ofrecen una solución más regular y robusta, también es necesario reconocer que IMU no completa el panorama de los riesgos geológicos. IMU no nos puede decir qué es lo que ha ocasionado que el ducto se haya desplazado en el subsuelo. Además, los riesgos geológicos activos no necesariamente afectan el ducto. Para completar el panorama, también se debe considerar lo que suceda en la superficie del derecho de vía. LiDAR (medición y detección de objetos mediante láser) durante mucho tiempo ha sido reconocida como una herramienta valiosa en la administración de riesgos geológicos con la que se recolectan datos rutinariamente para ductos y áreas que se consideran susceptibles.

 

LiDAR funciona al apuntar el dispositivo hacia la superficie con un láser y medir el tiempo que le toma al haz de luz emitido regresar. Al recolectar muchas de estas mediciones, se puede crear un mapa superficial de alta resolución y, con un post-procesamiento adicional, el mapa superficial puede excluir el ruido ocasionado por la vegetación y otros artefactos para formar un verdadero mapa topográfico. De esta forma, es posible identificar deslizamientos, erosiones y hundimientos activos y otros ejemplos de movimientos del suelo de forma precisa. Nuevamente, los avances tecnológicos han logrado que el procesamiento de esos datos sea ahora una cuestión de días en vez de semanas o incluso meses.

 

La controversia es que la combinación de LiDAR e IMU (es decir, arriba y abajo) ahora representa un cambio de paradigma potencial en la administración de los riesgos geológicos. LiDAR ahora tiene la capacidad y disponibilidad de identificar riesgos geológicos activos y potenciales en la superficie e IMU puede determinar si se han manifestado en el ducto. Esta combinación de tecnologías ahora ofrece una alternativa factible para identificar y cuantificar la naturaleza y la magnitud de las amenazas de riesgos geológicos de forma más regular, robusta y objetiva. A continuación, presentaremos dos ejemplos de aplicaciones. En cada caso se proporciona una copia de las imágenes aéreas, el perfil de deformación por flexión IMU y los datos LiDAR.

Figura 1 - Ejemplo 1, área de deslizamiento

En el ejemplo 1, la imagen aérea muestra evidencias de erosión y escarpa; se identificó un área de deslizamiento activo mediante LiDAR e IMU registró grandes deformaciones por flexión vertical y horizontal. Esta es una clara correlación entre ambos conjuntos de datos.

Figura 2 - Ejemplo 2, construcción y posible arrastre

El ejemplo 2 es menos claro: la imagen aérea muestra solamente el dosel arbóreo y ninguna amenaza aparente. Los datos IMU muestran una clara e importante deformación por flexión. Los datos LiDAR no identificaron un riesgo geológico específico, pero al retirar el dosel arbóreo se revela un sendero forestal que coincide con la anomalía de deformación por flexión. Se consideró que la deformación probablemente es resultado de actividades de construcción o el paso repetido de vehículos automotores.

 

Ningún conjunto de datos por sí solo proporcionará toda la información, pero estos ejemplos muestran la naturaleza complementaria y completa de IMU y LiDAR en conjunto. Estos datos se comparten a manera de preludio para un documento venidero, el cual se presentará en la conferencia PPIM 2023 en Houston. ROSEN se presentará con socios para hablar sobre este tema y esperamos que nos puedan acompañar.

 

Tal como se declaró inicialmente, resulta insuficiente identificar la necesidad de un cambio sin presentar una alternativa creíble. Aunque se presenten relativamente pocas fallas ocasionadas por riesgos geológicos, sí ocurren. Adicionalmente, los cambios en la regulación reconocen patrones meteorológicos cada vez más volátiles y la amenaza que representan para los ductos. En conjunto, existe una clara necesidad de desarrollar prácticas para administrar riesgos geológicos que sean más robustas y objetivas. La combinación de tecnologías LiDAR e IMU representa un cambio de paradigma potencial en la forma de caracterizar, inspeccionar y monitorear los riesgos geológicos. La disponibilidad y los tiempos de procesamiento de estos conjuntos de datos son ahora una opción técnica y comercialmente factible para los operadores de ductos tal que ofrecen la posibilidad de respaldar y proporcionar información para todo el programa de riesgos geológicos.

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