NUESTRO MUNDO ESTÁ EN MOVIMIENTO Y TAMBIÉN NUESTROS DUCTOS
Sintetizando:
Deslizamientos, eventos sísmicos, asentamientos y la erosión son algunos de los muchos ejemplos de riesgos biológicos que pueden impactar a los ductos enterrados. Los riesgos biológicos muchas veces resultan en cargas externas significativas o pérdida de soporte, lo que flexiona el ducto y cambia su posición original. Las cargas de flexión externa significativas y las altas deformaciones asociadas pueden plantear una amenaza en la integridad del ducto, dado que se puede romper o plegar. Por esta razón, el monitoreo de cargas externas por medio de evaluaciones de deformaciones y de movimientos del ducto es crucial para la operación segura de un ducto. Las evaluaciones de deformación por flexión pueden identificar áreas en donde el ducto tiene una deformación mayor a la permitida por los límites del código. Las evaluaciones de movimiento del ducto pueden utilizar corridas de unidad de mediciones de inercia repetidas y datos geoespaciales para identificar áreas de movimiento de flexión activas, posibilitando el cálculo de la velocidad del cambio en la deformación por flexión. Este artículo detalla cómo pueden usarse las evaluaciones de deformación por flexión para manejar los ductos afectados por el movimiento del suelo. Un caso de validación de 2017 ilustra cómo es que estas evaluaciones le aportaron al operador la información necesaria para identificar y mitigar un problema de carga potencialmente serio.
Casi todos los operadores solicitan coordenadas de GPS para sus corridas de herramientas; sin embargo, muchos operadores no aprovechan los cálculos de deformación por flexión después de la ILI. Afortunadamente, una vez que se recolectan los datos IMU, se pueden usar después (incluso años después de la corrida inicial) para realizar una evaluación de deformación por flexión.
Esto ocurrió a finales de 2017 con un operador en E.E. U.U. quien realizó una inspección en 2015 usando una herramienta de combo ILI. Después de experimentar una liberación de producto asociado con los problemas relacionados con el asentamiento, el operador decidió realizar una evaluación de deformación por flexión en los datos IMU disponibles. La evaluación identificó que existían deformaciones por flexión importantes en el área en donde ocurrió la falla subsecuentemente. Además, el análisis de deformación por flexión identificó ubicaciones adicionales en el ducto en donde se habían reportado deformaciones.
El operador pudo tomar acciones decisivas para abordar la posibilidad de otra falla con base en los resultados del análisis de deformación por flexión. Se excavó el área de deformación alta y se cortó y reemplazó la sección del ducto. Como parte del proyecto de rehabilitación del ducto, el operador solicitó que ROSEN recabara mediciones de deformaciones en el sitio para compararlas con las deformaciones por flexión reportadas. Estos datos se utilizaron para verificar la precisión de los datos y el proceso de evaluación de la deformación por flexión. Se midió la deformación en sitio usando calibradores de deformación colocados en la tubería, cerca de las ubicaciones en donde se cortó el ducto.
ROSEN ofreció apoyo para la recolección de datos antes y durante la etapa de excavación. Antes de la excavación principal para el corte del ducto, ROSEN evaluó el sitio para identificar ubicaciones apropiadas para el ejercicio de monitoreo. Esto involucró una valoración de las condiciones del sitio y los datos de deformación por flexión. La instalación de calibradores de deformación requiere excavaciones pequeñas para exponer la superficie de la tubería. Sin embargo, esto resultó ser particularmente complejo dado que el área de deformación por flexión se ubicaba debajo de un acceso vehicular que atravesaba un área de terrenos pantanosos.
Durante la excavación, ROSEN proporcionó instrucciones en el lugar una vez que se descubrió la tubería.
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La Figura 1 muestra una fotografía del área de excavación una vez que se descubrió la tubería. ROSEN brindó orientación para instalar las galgas extensométricas una vez que la ubicación real se había conciliado con la alineación esperada de la línea y los cálculos de deformación por flexión.
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La Figura 2 muestra una fotografía de la instalación de galgas extensométricas. ROSEN continuó brindando apoyo durante todo el proceso de excavación, incluidas recomendaciones para la ubicación del corte final.
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La Figura 3 muestra una fotografía de las tuberías inmediatamente después de que se completó el corte. La tubería experimentó un movimiento significativo después del corte, lo que confirma la presencia de cargas externas.
Figura 1: Excavación de campana
Figura 2: Instalación de galgas extensiométricas
Figura 3: Corte de poste de tubería
Figura 4: Datos de deformación por flexión
ROSEN procesó los datos recolectados de los calibradores de deformación para compararlos con los datos de deformación por flexión que se habían registrado en la inspección IMU durante el 2015. La Figura 7 muestra una imagen reconciliando las observaciones en campo con la colocación de calibradores de deformación y los datos IMU de deformación por flexión. Los cálculos indicaron una deformación por flexión total de aproximadamente 1,000 microtensiones (0.1%) en el ducto, dos años antes de los trabajos en campo. Los datos recabados de los calibradores de deformación unidos al ducto indicaron una deformación total de 800 microtensiones (0.08%) antes del corte. La diferencia entre las deformaciones medidas se atribuye a la liberación de esfuerzo que ocurrió durante la excavación, antes de la colocación de los calibradores. Sin embargo, las deformaciones medidas están dentro de la precisión reportada de 0.02% para los cálculos de deformación por flexión, confirmando el excelente desempeño de la herramienta IMU.
Estos datos ofrecieron la valiosa confirmación al cliente acerca del desempeño de la tecnología IMU y los datos de deformación por flexión. Justificó las decisiones que se tomaron con base en los datos IMU y aumentó la confianza en el uso de estos datos. Además, la experiencia de ROSEN en la zanja con mediciones de calibradores de deformación fue importante para garantizar que se recolectaran datos de calidad.