Mantenimiento, confiabilidad en la operación de ductos

INTRODUCCIÓN

En este trabajo se analizan el riesgo y la integridad de los ductos de transporte de hidrocarburos, así como su importancia en la economía nacional y en la seguridad de la sociedad, con base en la Ley General de Protección Civil y en la Ley de Seguridad Nacional. Se describen los aspectos más importantes de la ingeniería de proyectos, de la fabricación de la tubería y de los procesos constructivos, como derecho de vía, alineado, doblado y soldado, prueba radiológica, protección anticorrosiva, bajado, tapado y lastrado de la tubería, así como de las obras especiales, las pruebas hidrostáticas y la protección catódica.

Se destaca la relevancia de la operación y mantenimiento para el buen funcionamiento de los ductos, así como de la atención a emergencias y prevención de daños. En particular la revisión de la integridad de los ductos tanto para identificar las causas potenciales que amenazan su integridad, como para preveer bases técnicas para lograr una operación segura a 5 años.Se enfatiza la aplicación de normas de seguridad y los criterios de verificación de las mismas, en particular las normas oficiales mexicanas aplicables a gasoductos emitidas por la Secretaría de Energía a través de la Comisión Reguladora de Energía.Como caso específico se muestra el sistema nacional de gasoductos operado y los sistemas de distribución operados por empresas privadas.

Se plantea la propuesta de norma oficial llamada “Administración de la integridad de ductos de recolección y transporte de hidrocarburos” que abarcaría todos los ductos existentes y futuros con el propósito de evaluar el riesgo y la integridad de los mismos, con base en diversos métodos de evaluación. En la misma se proponen plazos para el cumplimiento de la norma.Se proponen algunas conclusiones que involucran a las autoridades municipales, estatales y federales, así como los propietarios de los ductos para disminuir los riesgos para la población, el ambiente y la economía.

Los ductos para transporte de hidrocarburos son de importancia estratégica nacional y, como consecuencia de ello, los fenómenos asociados a esta infraestructura tienen un significado muy especial; tal es el caso de los costos alternativos de transporte, oportunidad en el arribo de productos, riesgos por cuanto a pérdida de los mismos y, sobre todo, daños a la población en la zona de influencia de los ductos e instalaciones complementarias, y al personal operador de los mismos. Como antecedente del tema que nos ocupa, es conveniente mencionar que hace 30 años Petróleos Mexicanos observó que los costos de transporte estaban resultando muy altos y estableció un programa con base en la utilización de ductos y barcos que liberó significativamente a las carreteras del transporte por autotanque. Sin embargo, es conveniente resaltar que por diversas razones que escapan de las intenciones de la presente plática, en los últimos años nuevamente ha crecido la participación de otros modos de transporte y ha disminuido la construcción de ductos.Con el fin de apreciar el significado de estos aspectos, es importante observar los costos de transporte en pesos por kilómetro de unidad de producto, que en el caso del transporte por ducto es de 5 centavos contra 90 en autotanque y 43 por ferrocarril.Por lo tanto, deberá considerarse una prioridad nacional reducir significativamente el transporte por autotanque con beneficio directo en la red carretera que está ya saturada. Esta acción requiere la coordinación entre la Secretaría de Comunicaciones y Transportes y la Secretaría de Energía, en el contexto del Sistema Nacional de Planeación.Pasando al tema central de este trabajo, es necesario reconocer que el sistema de ductos, si bien desempeña un papel prioritario para el sector privado e industrial, también representa un riesgo latente principalmente para la población civil, como lo atestiguan los siniestros de diversas magnitudes que se han presentado, generando pérdidas lamentables.De ahí la importancia de la seguridad de los ductos, tema que engloba el propósito de la Ley General de Protección Civil, el Sistema Nacional de Protección Civil y la Ley de Seguridad Nacional.

Inspección externa inicial

Aplica a todos los ductos nuevos donde se debe revisar el alineamiento, trazo y perfil topográfico, cruces e interconexiones de la línea regular, así como la inspección visual de ductos ascendentes y arribos playeros.

Este método permite detectar ubicar y dimensionar discontinuidades superficiales en conexiones de accesorios y juntas soldadas de tuberías, como poros, picaduras y entallas agudas.La superficie a inspeccionar y las áreas adyacentes, deben limpiarse a metal blanco con chorro de arena y/o herramienta mecánica y posteriormente lavarse con agua para eliminar contaminantes como, aceite, grasas, polvo, oxidación, pintura, etc., ya que estos contaminantes obstruyen o bloquean las grietas; cuando la superficie del área a inspeccionar se encuentra seca se aplica en forma homogénea el líquido penetrante quedando expuesto durante 5 minutos evitando el secado de este sobre la superficie. La aplicación se efectúa con aerosol de acuerdo a los requerimientos del código ASME.

Líquidos Penetrantes

Este método permite detectar ubicar y dimensionar discontinuidades superficiales en conexiones de accesorios y juntas soldadas de tuberías, como poros, picaduras y entallas agudas.La superficie a inspeccionar y las áreas adyacentes, deben limpiarse a metal blanco con chorro de arena y/o herramienta mecánica y posteriormente lavarse con agua para eliminar contaminantes como, aceite, grasas, polvo, oxidación, pintura, etc., ya que estos contaminantes obstruyen o bloquean las grietas; cuando la superficie del área a inspeccionar se encuentra seca se aplica en forma homogénea el líquido penetrante quedando expuesto durante 5 minutos evitando el secado de este sobre la superficie. La aplicación se efectúa con aerosol de acuerdo a los requerimientos del código ASME.

Partículas Magnéticas

Es similar a líquidos penetrantes en cuanto al tipo de defectos que detecta, con la ventaja de que este método permite detectar también discontinuidades subsuperficiales.Aplica a todos los materiales ferrosos, excepto los aceros austeníticos (acero comercial). Antes del examen es necesario una buena limpieza del área que va a examinarse, por lo menos dentro de una distancia de 25 mm. El área mencionada debe estar libre de polvo, grasa, aceite, u otra materia extraña y tener una superficie regular, por esto, es común esmerilar o maquinar según se requiera.Primeramente, el área a examinarse es magnetizada y a continuación se aplican partículas ferromagnéticas finamente divididas. Durante el desarrollo normal del examen, estas partículas se acercan a las discontinuidades de la pieza examinada, debido a las fugas del campo magnético en esa zona.

Ultrasonido

Este método permite detectar y dimensionar discontinuidades internas de carácter planar que presenten un área lo suficientemente grande para producir la reflexión de un haz ultrasónico introducido en forma perpendicular (haz recto) u oblicua (haz angular) a la pared del componente. También permite medir el espesor de pared en el componente.Las ondas ultrasónicas pasan a través de los sólidos y son reflejados al llegar a los limites de estos. En los puntos donde existe una discontinuidad, las ondas no pueden pasar y son reflejadas produciendo un eco. Este eco se muestra en un tubo de rayos catódicos revelando la presencia de los defectos.Se envían ondas ultrasónicas de muy baja longitud de onda y a muy alta frecuencia la cual puede detectar vacancias, impurezas, cambios de densidad, interfases de material.

Radiografía

Este método aprovecha la facilidad con que los rayos X o gama pueden penetrar materiales opacos. Si existe una falla, esta aparece mas clara en una película sensible a la radiación, debido a que los rayos penetran menos materiales en estas discontinuidades Es común en la radiografía el uso de un penetrámetro.

Emisión AcústicaEs una técnica dinámica; esto significa que detecta la actividad de un defecto bajo la acción de una carga, presión o esfuerzo. Su principio es el siguiente: al activarse un defecto, se producen vibraciones mecánicas elásticas, o sea ondas acústicas, en el material, las cuales son detectadas por un transductor piezoeléctrico. La señal captada es procesada y clasificada por sus atributos de amplitud, frecuencia, duración, energía y tiempo de llegada. Esta técnica es útil para determinar si un defecto está creciendo y si degrada la resistencia estructural, además de permitir la localización del defecto.Es una técnica muy sensible y que puede cubrir áreas muy grandes en una sola prueba, en comparación con otra técnica de ensayo no destructivo. Inspección indirecta.Para ductos donde no es posible inspeccionar directamente ya sea por las condiciones del ambientales, tiempo o cantidad de ductos a inspeccionar, se opta por equipos especiales como lo son el equipo instrumentado de inspección interna y el vehículo operado control remoto (ROV)

Inspección y levantamiento de línea regular (ROV)Este método nos permite obtener el potencial catódico, el perfil batimétrico de la línea así como del lecho marino, esta información es de mucha utilidad para efectuar el análisis de flexibilidad a las líneas submarinas el cual entre otra información nos indica los esfuerzos a que están sometidas las líneas debido a las corrientes marinas, así como la importancia de ubicar correctamente el trazo de los ductos para que los trabajos de anclaje de las embarcaciones que diariamente se realizan en la sonda de Campeche se lleven a cabo con seguridad.

Inspección del tipo ultrasonido

Los diablos de ultrasonido utilizan transductores ultrasónicos que tienen una distancia fija a la pared del tubo. Es requerido un acoplamiento del flujo entre el transductor y la pared del tubo. Los transductores emiten pulsos de sonido los cuales son reflejadas en las superficies internas y externas de la pared del tubo. El tiempo transcurrido en la detección de estos dos ecos da una medida directa de el espesor de pared remanente de la tubería.El tiempo que pasa entre la emisión del impulso y el primer eco es usado

para determinar la distancia del transductor a la pared interna del tubo, cualquier aumento en distancia del aislamiento conjuntamente con una disminución del espesor de pared indica pérdida interna del metal.Si se detecta una disminución en el espesor de pared pero la distancia del aislamiento se conserva constante entonces podemos asumir que se trata de una perdida de metal exterior, laminaciones o inclusiones.Estos instrumentos de inspección utilizan transductores ultrasónicos piezoeléctricos que emiten pulsos de sonido de 5 MHz y son colocados a una distancia constante a la pared del tubo; normalmente el transductor y el aislamiento de tal manera que el rayo ultrasónico tiene una extensión por debajo de los 10 mm. Consecuentemente, los poros mas pequeños que pueden detectarse con esta técnica son de aproximadamente 10 mm. La frecuencia de muestreo depende de la frecuencia de la despedida del transductor ultrasónico y de la velocidad del diablo. En circunstancias optima la distancia axial del muestreo es cerca de 3 mm.Para un monitoreo exacto de la perdida de espesor de pared en tuberías la técnica ultrasónica es mas satisfactoria que la de fuga de flujo magnético; en tuberías de gas se pueden ejecutar las corridas de equipos ultrasónicos empleando baches de líquidos como el glicol.

DIABLO.

Mantenimiento preventivo

Las actividades preventivas son la base para conservar la integridad de los Ductos entre ellas se describen las siguientes:

Protección Interior

En los ductos de acero utilizados para el transporte de hidrocarburos, es necesario establecer un programa de evaluación y control para minimizar los daños originados por la corrosión en el interior de las tuberías.

Del fluido que se transporta se debe conocer su calidad, conociendo entre otros contaminantes, los siguientes:Bacterias, Dióxido de carbono, Cloruros, Ácidos orgánicos, Oxígeno, Sólidos ó precipitados, Parafinas, Agua, Sales o incrustantes, Ácido sulfhídrico y derivados del azufre.La protección interior de un ducto es considerada desde la ingeniería de diseño, la cual en algunos casos incluye el tratamiento con inhibidores de corrosión, incluyendo el suministro, instalación y operación del equipo y accesorios necesarios, el tratamiento de fluidos antes de entrar al ducto, incrementar la frecuencia de la limpieza interior mediante corrida de “diablos”, recubrimiento interior del ducto o la combinación de estos métodos.

El ducto debe de diseñarse de tal forma que el rango de velocidad del fluido varíe entre los límites que causen el menor daño por corrosión. El rango inferior más conveniente es el que mantenga en suspensión las impurezas evitando así la acumulación de materiales corrosivos dentro del ducto y el límite superior de la velocidad es aquel en el cual sean mínimos los fenómenos de corrosión-erosión y cavitación.

El flujo intermitente debe evitarse, sin embargo si no es posible, debe considerarse una velocidad de operación tal que el fluido arrastre el agua y sedimentos acumulados en las partes bajas del ducto durante el tiempo que permaneció empacado.

Si desde esta etapa se sabe, por la naturaleza del fluido a trasportar, de la posibilidad de la acumulación de sedimento, agua o materiales corrosivos, además de las trampas de “diablos”, se deben implementar equipos y dispositivos necesarios para la limpieza del ducto tales como filtros, separadores, desfogues, etc.

También se evita desde el diseño, sitios confinados, asociados con bridas ciegas, codos, uniones laterales, etc.Es conveniente incluir trampas, venteos y drenajes en donde se acumulen los contaminantes corrosivos y estar así en posibilidades de eliminarlos periódicamente. Cuando se tenga la presencia de agua en el hidrocarburo se debe considerar la deshidratación del fluido, de tal forma que el contenido de agua sea aceptable. Cuando el oxígeno sea el causante de la corrosión interior. Se debe considerar la eliminación de aire del fluido y el sistema del ducto se diseñará de tal forma que no haya entrada de aire. Si desde el diseño se prevé la necesidad de dosificar inhibidores de corrosión, secuestrantes de oxígeno o bactericidas, deben incluirse los dispositivos de dosificación necesarios.Otra consideración que debe hacerse desde la ingeniería conceptual de diseño como solución al manejo de fluidos que contienen contaminantes corrosivos, es la del empleo de recubrimientos interiores, complementado con inhibidores que actuarán en áreas en donde el recubrimiento pudiese tener poros o en zonas próximas a la soldadura de campo.En los ductos en donde se proyecta dosificar inhibidores de corrosión deberá incluirse desde el diseño la colocación estratégica de dispositivos para la evaluación y control, tales como: niples, muestreadores, “carretes” testigo, probetas laterales, trampas de líquidos , trampas de “diablos” para emplear equipo instrumentado, etc..

Análisis químicos

Se deberán tomar muestras representativas para determinar los contaminantes corrosivos y productos de corrosión.Las tomas de muestras las deben hacer personal capacitado siguiendo el procedimiento adecuado sin descuidar los aspectos de seguridad; siendo importante que el equipo usado en el muestreo sea el adecuado y esté libre de contaminantes.Si hay agua liquida en el sistema, se debe investigar si contiene dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, bacterias, ácidos y cualquier otro contaminante corrosivo y la frecuencia de los análisis se fijará de acuerdo a las variaciones que se tengan en la calidad del fluido. Un criterio similar se usará en el análisis de las muestras que se obtengan en los corridas de “diablos”.

Métodos para el control de la corrosión interior

Los métodos indicados a continuación se aplican en forma individual o combinados, de acuerdo al criterio del ingeniero de corrosión, considerando los antecedentes de corrosividad de los fluidos transportados y de los objetivos fijados en el programa de control de corrosión interior.“Diablos” de limpieza.- La función de la corrida de limpieza es mejorar y mantener limpia la superficie interna de los tubos, removiendo y eliminando los contaminantes y depósitos.

Inhibidores de corrosión.

Cuando se transportan fluidos corrosivos, debe considerarse la adición de inhibidores como una medida para mitigar la corrosión, en el mercado existen numerosos tipos y formulaciones de inhibidores de corrosión, cada uno con características químicas, físicas y de manejo particular, debiendo usar los adecuados para aplicaciones específicas.La selección adecuada de un inhibidor depende: del costo - beneficio, compatibilidad con el fluido y otros aditivos, facilidad en el manejo, dosificación y posibilidades de que tenga efectos nocivos en procesos posteriores.Para la selección de inhibidores también deben considerarse las pruebas de laboratorio, pruebas de campo, experiencia en la industria y recomendaciones del fabricante, así como su eficiencia, grado de solubilidad, proporción requerida de inyección, etc.

Recubrimiento interior de ductos.

El recubrimiento interior de ductos debe considerarse como otro recurso para el control de corrosión interior, ya que proporcionará una barrera física entre el acero y el fluido transportado.También se considera una solución en áreas especiales como en cabezales de estaciones o líneas de descarga de pozos de diámetro tal que no sea factible o económico usar alguna otra técnica de control de corrosión.El recubrimiento seleccionado deberá ser resistente al ataque del fluido y de sus contaminantes corrosivos o inhibidores, además deberá ser compatible con el fluido.

Tipos de reparación.

Si no es posible dejar el ducto fuera de servicio, las reparaciones pueden realizarse mediante la instalación de una envolvente circunferencial (camisa) completa, soldada o atornillada de fábrica Una camisa es un elemento cilíndrico de alta resistencia mecánica y que encierra completamente la zona de dañada de una tubería, actuando como refuerzo mecánico para ayudar al ducto a soportar las expansiones causadas por la presión de operación o como un contenedor hermético para el caso de un tubo con fuga.

CONSTRUCCIÓN DE DUCTOS.

Los ductos representan hoy en día el medio más importante y eficiente de transporte de hidrocarburos, desde las zonas de producción, plantas de refinación y petroquímicas, hasta las áreas de utilización o distribución final de los productos o en su caso, para su embarque hacia el extranjero.El significado estratégico de los ductos radica en la naturaleza de los productos que moviliza. Se trata de combustibles imprescindibles en la actualidad para la vida diaria de las familias, insustituibles en su calidad de combustibles para la marcha de gran parte de los procesos industriales y como materia prima para el procesamiento de una gran variedad de productos, desde sencillos utensilios cotidianos, hasta complejos componentes, necesarios inclusive para el equipo utilizado en los viajes a otros planetas.De ahí la necesidad de contar con una red de ductos adecuada a los requerimientos de movilización de hidrocarburos, sujetos a procedimientos optimizados de construcción, operados por personal altamente capacitado, sujetos a modernos sistemas de vigilancia, mantenimiento y corrección de fallas.Es necesario destacar que todas estas actividades se realizan en apego a la adecuada normatividad que se ha ido aclimatando y fortaleciendo con el tiempo. Sin embargo, se debe reconocer la necesidad de ampliar algunos aspectos de la misma, sobre todo en lo tocante a protección civil.

consecuencia, el nivel de presión que ha de soportar, lo cual orienta la decisión de utilizar costura longitudinal o fabricar tubería lisa.Cabe mencionar que antes de formar el tubo, la placa es inspeccionada mediante ultrasonido; asimismo, se realizan pruebas de expandido, deformación, susceptibilidad al agrietamiento, de tensión y límite de elasticidad.

APERTURA DEL DERECHO DE VÍA.Una vez que se realizó la carga, transporte y descarga de tubería, aplicando los procedimientos habituales para la protección de la misma, se lleva a cabo la apertura del derecho de vía, que es el nombre de la franja de terreno donde se va a alojar la tubería ya soldada y protegida con material anticorrosivo, y su ancho se determina según el diámetro de la misma.Se puede considerar al derecho de vía como el ámbito propio del ducto, en la medida de que se aloja en su interior, reduciendo el riesgo de desperfectos intencionados o por accidente de cualquier tipo y dando espacio a la señalización indispensable para alertar a las personas que transiten por el área, protegiendo su seguridad y la de las instalaciones. El derecho de vía es en la actualidad de vital importancia en la construcción de infraestructura.La apertura de la zanja para el derecho de vía puede ser un procedimiento simple o llegar a cierta complicación, dependiendo de las características de las zonas donde se establezca y la orografía de la región.

ALINEADO, DOBLADO Y SOLDADO.Esta fase es particularmente importante en la construcción de una línea de conducción de hidrocarburos, ya que representa la hermeticidad y resistencia del ducto.El efectuar dobleces permite salvar obstáculos naturales debidos a la topografía y accidentes del terreno, reduciendo costos y tiempo. Esta actividad se realiza respetando ciertas consideraciones referidas al grado límite de ovalamiento, posición de la costura longitudinal, límite permisible de ondulaciones o deformaciones, necesidad de evitar el colapsamiento, y radios máximos de doblez del tubo.

El alineado de la tubería es una etapa previa a la soldadura, permite proceder a inspeccionar tanto el cuerpo del tubo como los biseles para ver si existe algún tubo dañado y proceder a repararlo o a desecharlo.La soldadura se hace con el apoyo de personal altamente especializado, debe estar permanentemente supervisada y sujeta a pruebas específicas.Antes de iniciar esta actividad se califica el procedimiento de soldadura que se va a utilizar, la cual se realiza por medio de una compañía certificadora o por la supervisión del proyecto.

PRUEBA RADIOLÓGICA.Las radiografías son un medio de prueba no destructiva que permite obtener indicaciones de defectos inadmisibles, para ello se utilizan Rayos X o Rayos Gamma, de acuerdo con el procedimiento establecido y calificado. Cuando en alguna junta soldada se observa algún defecto se procede a su evaluación, de acuerdo con los “Estándares de Aceptabilidad” vigentes.

PROTECCIÓN ANTICORROSIVA.Por lo general el tipo de protección anticorrosiva se especifica en el proyecto, siendo que la protección interior se aplica como parte de la fabricación de la tubería, de acuerdo al flujo que vaya a transportar, el cual se especifica en el proyecto.En lo que respecta a la protección externa existe una variedad de sistemas de control, sin embargo, en el caso de México, durante muchos años se ha utilizado la protección a base de alquitrán y asfalto, ya que proporciona la adhesión suficiente a la superficie del metal, aporta también ductibilidad para resistir agrietamientos, resistencia para soportar los daños por manejo de la tubería y esfuerzos en el terreno; además, son compatibles con cualquier protección catódica suplementaria.

LASTRADO DE LA TUBERÍA.La tubería se lastra para adicionar peso cuando se va a utilizar para cruzar en áreas fluviales, lacustres, pantanos, presas, arroyos, Etc., o sea, en superficies que contengan agua.

BAJADO Y TAPADO DE TUBERÍA.Antes de proceder al bajado de la tubería se prepara el fondo de la zanja, eliminando cualquier elemento que se contraponga al adecuado asentamiento de la misma. A continuación se prepara el fondo de la zanja verificando la profundidad de diseño, se procede a colocar una capa de arena para que la tubería asiente en ella, se coloca una capa de material suave encima de la tubería y se procede a taparla con el material producto de la excavación.

OBRAS ESPECIALES.Se denomina obra especial aquella en que se pierde la continuidad de las fases de construcción por encontrarse algún obstáculo que impida el paso normal principalmente del proceso de soldadura, como cruzamiento de corrientes fluviales, de vías de comunicación, de líneas de conducción de hidrocarburos en operación, etc.. El procedimiento que se utiliza para soldar un ducto, depende de las características del obstáculo a superar, y puede ser tan complicado y costoso como la perforación direccional.

PRUEBAS HIDROSTÁTICAS EN TUBERÍAS Y PROTECCIÓN CATÓDICA.La tubería que se va a utilizar en la construcción, debe estar certificada desde su fabricación conforme a la normatividad.La corrosión en metales es un fenómeno natural que consiste en la tendencia de estos materiales a alcanzar un estado de equilibrio electroquímico con el medio.Por ello, en los medios electrolíticos como suelos y agua se genera una corrosión que provoca daños a la tubería y la protección de esta se realiza mediante un sistema de protección catódica, método electroquímico que es un modificador del ambiente agresivo.De manera más específica, la protección catódica consiste en obligar a la tubería a funcionar como un cátodo en una celda de corrosión, mediante la manipulación y modificación de factores electroquímicos.Este tipo de protección debe instalarse de preferencia durante la construcción, se debe realizar de acuerdo con la normatividad específica.En los casos de tuberías enterradas o sumergidas es necesario hacer pruebas para localizar contactos involuntarios con estructuras metálicas enterradas y corregir las anomalías.

OPERACIÓN, MANTENIMIENTO Y ATENCIÓN DE EMERGENCIAS.

OPERACIÓN.La operación de un sistema de ductos, además de mantener el flujo normal de hidrocarburos en condiciones óptimas de volumen y presión para su transporte hacia los centros de destino, también se orienta a detectar y prever situaciones anormales en sus diferentes componentes, y así dar bases para posteriormente llevar a cabo procedimientos de mantenimiento preventivo y correctivo eficaces.Este aspecto se manifiesta particularmente urgente debido a las acciones imprevisibles de daño en los componentes de los ductos con el propósito de sustraer de manera ilegal producto para beneficio propio, actividades que se realizan con acentuada frecuencia. Sin embargo, su mayor valor descansa en la posibilidad de solucionar de manera oportuna funcionamiento irregular que pudiera afectar la vida de las personas.En gran medida la eficacia de la operación y mantenimiento radica en la práctica de llevar a cabo registros y reportes, que se realizan durante diferentes períodos, para diferentes propósitos, y dirigidos a componentes específicos de importancia particular.Es importante destacar que dentro de los diferentes hidrocarburos que se transportan por ducto, recibe particular atención el gas natural debido a su gran volatilidad y por lo tanto riesgo significativo para la población y actividades que pudieran ser afectadas en caso de siniestro, de ahí que

se realizan de manera reiterada y cuidadosa las acciones de odorización de este hidrocarburo.La medición del flujo de hidrocarburos es un procedimiento indispensable, sobre todo cuando un tramo de tubería se somete a condiciones más exigentes respecto a las habituales, pues permite medir niveles de presión observados para ser comparados con el nivel máximo de presión permitido en cada caso, previniendo fallas en el flujo esperado del hidrocarburo, así como desperfectos por exceso de presión.Cuando se realiza esta actividad, también es importante revisar el funcionamiento de los diferentes componentes de los medidores, con el fin de evitar posibles alteraciones en el abastecimiento del hidrocarburo.

PREVENCIÓN DE DAÑOS.

Sistemáticamente se realizan recorridos de vigilancia del ducto, así como inspecciones de fugas, los cuales se coordinan con la inspección de señalamientos y avisos a lo largo de la tubería, verificando que se encuentren completos y en buen estado.Los señalamientos informan con toda claridad la necesidad de tener precaución por el peligro que representa la existencia de ducto de alta o baja presión; asimismo, se pone de manifiesto la zona que corresponde al derecho de vía, prohibición de acceso a determinadas áreas, teléfonos en caso de emergencia, etc.El personal de operación reporta inmediatamente cualquier condición anormal del sistema de transporte o en algún segmento del mismo, incluyendo cambios en la presión de diseño, temperatura y condiciones de flujo.

PRESIONES MÁXIMAS DE OPERACIÓN.

Existen diferentes criterios que de manera simultánea, esto es, no alternativa, acotan la forma como se debe manejar la presión en un segmento de tubería. Conviene destacar algunos ejemplos:No superar la presión de diseño del componente más débil del segmento.En ninguna situación se debe operar una tubería a un nivel superior al 80% de la presión de prueba.En atención a circunstancias especiales, antes de ajustar la presión de operación por encima de la máxima presión permisible de operación, entre otros aspectos se deben revisar los proyectos de diseño, pruebas previas, así como los datos históricos de operación y mantenimiento del segmento de tubería para con ello poder determinar si el incremento está de acuerdo con los criterios de seguridad y regulatorios establecidos.Asimismo, el incremento de presión debe espaciarse en incrementos menores que paulatinamente cubran el incremento total.Finalmente, en este aspecto es importante indicar que cualquier aumento de presión sobre la presión máxima de operación tiene que ser aprobado por la unidad de verificación que corresponda.

ABANDONO.

Cuando un elemento del sistema es abandonado en un lugar, por cualquiera que fuera la razón, y en particular, tratándose de gas, el segmento deberá ser desconectado de cualquier fuente, despresurizado, purgado del producto contenido, bloqueado adecuadamente, desconectado del segmento que permanece activo e inertizado de manera apropiada.

INVESTIGACIÓN DE FALLA.

En un evento de falla dentro del sistema, la autoridad responsable conduce inmediatamente una investigación para determinar las causas probables a fin de implantar procedimientos para minimizar la recurrencia. Se debe contar con medios de mitigación o sustitución de tubería cuando los reportes de fuga indiquen una incidencia que rebase los límites establecidos por la práctica general.

PLAN DE EMERGENCIA.

El plan de emergencia se realiza anualmente para asegurar que los procedimientos sean congruentes con las condiciones de operación actuales, los números telefónicos de los servicios de atención de emergencias y los requerimientos de los programas para prevención de accidentes.MANTENIMIENTO.

Cada segmento o sistema de tuberías que presente una condición insegura es reemplazado, reparado o retirado de servicio. Las fugas peligrosas deben ser reparadas rápidamente o bien el tramo donde se encuentren deberá ser reemplazado o abandonado.La inspección de fugas debe llevarse a cabo en todos los sistemas, los estudios se realizan bajo diferentes tipos de procedimientos y al cabo de diferentes periodos, dependiendo del tipo de hidrocarburo e instalación de que se trate.Cualquier fuga o ruptura y sus reparaciones, es documentada y registrada; estos registros deberán conservarse mientras el sistema de transporte se mantenga en operación.

PATRULLAJE.

La vigilancia del derecho de vía del ducto deberá realizarse de acuerdo con lo establecido en la normatividad de referencia, considerando también las actividades que involucren los alrededores del sistema y que a su vez puedan crear una condición insegura, esto incluye también los anuncios y señalizaciones de la línea y el crecimiento de vegetación en el derecho de vía.En el patrullaje se considera también la inspección de válvulas de bloqueo y aislamiento, reguladoras de control de presión y de relevo, con

las características que corresponde a cada caso, incluyendo el comportamiento de las variables que regulan.

CONTROL DE CORROSIÓN.

Los sistemas de tuberías que hayan sido enterrados o sumergidos son protegidos de la corrosión externa, por medio de un recubrimiento de protección en su superficie externa y un sistema de protección catódica.El sistema de protección catódica debe cumplir ciertos requisitos técnicos para considerarse que está funcionando correctamente. Estas características se refieren al nivel del voltaje catódico, a los cambios en el mismo, en sus cambios de polarización y a la carga de corriente. Por lo tanto, cada tubería que se encuentre bajo protección catódica es verificada semestralmente y cada deficiencia encontrada es corregida en un tiempo máximo de seis meses.

REPARACIONES.

Cualquier daño o deterioro de la tubería debe ser reparado tan pronto como sea posible, sin embargo, las fugas deben recibir atención inmediata.Siempre que se detecte una fuga, se toman medidas inmediatas para proteger al público, de igual manera, tratándose de una imperfección o daño que afecte el servicio de un tramo de línea de transporte, sobre todo si no es posible realizar una reparación definitiva en el momento de su detección, por lo cual se programa a la brevedad posible.Antes de realizar una reparación se elabora un procedimiento previo que incluye la selección de materiales, de acuerdo a la normatividad correspondiente.

Las tuberías que no hayan sido sometidas a protección catódica, deberán ser inspeccionadas anualmente a fin de determinar la protección requerida.Cada imperfección o daño que afecte las propiedades físicas de un tramo de tubo de acero se debe reparar o retirar.

PURGADO.

Ningún trabajo de purgado o venteo de una sección de tubería se puede realizar sin previa notificación a las instancias estatales y municipales de Protección Civil local, la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA) estatal y del usuario del sistema de transporte. No se requiere la presencia física de un inspector por parte de dichas

instancias, pero si se requiere que sean enteradas del día y hora estimados en que se harán los trabajos. El jefe de operación del sector deberá notificar por escrito, con al menos 48 horas de anticipación, a las instancias referidas.Está estrictamente prohibido efectuar simultáneamente cualquier tipo de trabajo que implique generación de chispa o uso de flama abierta. El empleo de equipo de comunicación no es posible a una distancia menor de 15 metros del punto de desfogue.

REVISIÓN DE LA INTEGRIDAD DE LOS DUCTOS.Los ductos de transporte de hidrocarburos son estructuras de alto riesgo si no se les dá mantenimiento. Este puede ser preventivo o correctivo, pero ambos tienden a preservar la integridad de los ductos y por lo tanto la seguridad de las instalaciones y de la población.El mantenimiento correctivo ocurre cuando un elemento ya se venció o se deterioró y por lo tanto hay que cambiarlo o reforzarlo y el preventivo es una revisión periódica para conocer el estado que guarda la estructura y hacer los cambios convenientes. Ambos requieren previamente de procedimientos de inspección.Mediante la inspección se busca conocer el estado actual estructural, es decir la integridad del ducto. La inspección puede realizarse de muchas maneras: desde una simple inspección visual con registros sistematizados, o mediante equipo de ultrasonido, hasta el uso de aparatos de muy alta tecnología (diablos instrumentados).El propósito es que los ductos se operen bajo condiciones seguras y eficientes, no obstante que los ductos presenten condiciones inadecuadas o daños por procesos corrosivos, grietas, laminaciones u otros. Mediante el uso de envolventes, grapas, abrazaderas y mangas se pueden reforzar estructural y físicamente los ductos para quedar en condiciones de operación.Un reporte de inspección con diablos instrumentados es un documento amplio y complejo que evalúa la integridad mecánica del ducto con base en las anomalías detectadas, con el propósito de:Þ Revisar hallazgos encontrados por el equipo instrumentado. Þ Identificar las causas potenciales de corrosión que amenazan la integridad delducto. Þ Evaluar la importancia de las indicaciones de corrosión. Þ

Evaluar la importancia de otras indicaciones (abolladuras, defectos de soldaduray de fabricación). ÞDictaminar el estado de integridad actual. Þ Con base en la información disponible, estimar una velocidad de corrosión parafuturas reparaciones. Þ Proveer bases técnicas para lograr una operación segura a 5 años. Þ Proveer métodos de reparación apropiados.

NORMAS DE SEGURIDAD Y SU VERIFICACIÓN.

Existen y se aplican muchas normas internacionales y nacionales tanto para la construcción como para la operación de ductos, pero son obligatorias las Normas Oficiales Mexicanas (NOM’s) emitidas por la autoridad correspondiente, en este caso la Secretaría de Energía para el caso del gas natural. El transporte de crudo y productos derivados no está regulado y no tiene normas oficiales.La verificación de las normas se realiza mediante la evaluación de la conformidad de dichas normas, que consiste en un análisis de la información documental y visitas de campo para revisión de métodos, procedimientos y registros de calidad, en el diseño, la construcción y la operación de los ductos.La evaluación de la conformidad de las NOM’s debe ser realizado por una unidad de verificación (UV) debidamente acreditada y aprobada por la Comisión Reguladora de Energía.La UV debe obtener la información documental y realizar la inspección en campo de las instalaciones principales del sistema de transporte como son los puntos de recepción, las estaciones de medición y regulación, válvulas de seccionamiento y protección catódica.La UV debe verificar que el propietario asegura el correcto funcionamiento del sistema de transporte mediante programas de mantenimiento preventivo, mantenimiento de la protección catódica, monitoreo de fugas, inspección y calibración de reguladores de presión, de válvulas de relevo y de válvulas de seccionamiento.En materia de seguridad el propietario debe contar con programa de prevención de accidentes, información y educación a usuarios y población, plan integral de seguridad y protección civil, atención a emergencias, titularidad de derechos de vía y análisis de riesgo ambiental.

Las instalaciones de los usuarios, industriales, comerciales y residenciales se vigilan con la norma NOM 002 tanto preoperativa de construcción, como periódica de operación y mantenimiento. Las instalaciones de consumos industriales y comerciales deben verificarse anualmente si su consumo es mayor a 360 gigacalorias (gcal) y cada 2 años cuando su consumo es inferior. Las instalaciones residenciales deben de ser verificadas pre operativamente durante la construcción y cada 5 años por operación y mantenimiento.Las instalaciones de gas natural están sometidas, reguladas y vigiladas por normas oficiales mexicanas de carácter obligatorio. Regulación que, por cierto, no ha llegado a completarse totalmente pues aún existen 400 ramales de usos propios que son tierra de nadie porque no se ha logrado un acuerdo entre la Comisión Reguladora de Energía y PEMEX Gas y

Petroquímica Básica y por lo tanto no hay claridad en la operación y mantenimiento de dichos ramales.Al respecto, cabe mencionar que han surgido muchas compañías medianas y pequeñas que prestan el servicio de operación y mantenimiento a los ramales que llevan gas a las industrias y que también deben cumplir con las normas oficiales.También hay que decir que los usuarios no siempre cumplen con la obligación de verificar sus instalaciones periódicamente y la autoridad no tiene mecanismos para obligarlos. Aquí es donde es conveniente que las autoridades de protección civil participen para detectarlas y obligarlas a su verificación periódica como apoyo a la entidad reguladora y para seguridad de la población civil.Las normas oficiales de gas natural se relacionan a continuación y norman desde la calidad y odorización del gas hasta la seguridad de las instalaciones.

Se verifica que se disponga del programa de Operación y Mantenimiento (OM), que se usen los equipos adecuados y calibrados, que se dispone del personal calificado y que se identifique toda la información de tal manera que permita su rastreabilidad, que se disponga del manual de métodos y procedimientos, la actualización de los planos del sistema, la capacitación proporcionada a los operadores, el reporte de inspección a válvulas y reguladores, al sistema de protección catódica, de calibración de medidores, de realización de simulacros, de inspección de patrullaje del gasoducto, incluyendo los reportes semestrales entregados a la CRE y el plan integral de seguridad y de protección civil. La verificación de los certificados de calidad y calibración de los equipos, mantenimiento de registros y disponibilidad de los datos y magnitud de la incertidumbre.Debe levantarse un acta circunstanciada de la revisión en campo y al final emitir un dictamen de la verificación y validación de los reportes, es decir se realiza la evaluación de la conformidad de la norma.

Los riesgos en estos ductos están estimados por PEMEX en el cuadro correspondiente, particularmente en la última columna observamos riesgo alto en la mayor parte del país. Los ductos tienen una antigüedad entre 20 y 30 años de construidos y cabe observar que fueron construidos con altas especificaciones, pero el mantenimiento ha sido en ocasiones deficiente y no están sujetas a normas obligatorias dado que este campo no está regulado. En las últimas reformas del Congreso a la Ley de Petróleos Mexicanos, se faculta a la Comisión Reguladora de Energía para regular la operación de los ductos que transportan derivados de petróleo, es decir principalmente los poliductos que llevan derivados de las refinerías a las terminales de almacenamiento. Sin embargo, aún no se pone en práctica esta reforma por falta de

presupuesto en la CRE. Por lo tanto, PEMEX Refinación únicamente se encargará de operar los ductos que transportan crudo de PEP a las refinerías y podrán establecerse normas de seguridad obligatorias, sobre todo si se regulan a través de la Comisión de Hidrocarburos o la CRE.

En relación a la seguridad de los ductos, además de los derrames por deficiencia en la instalación, muy contaminantes por cierto, está el problema de las tomas clandestinas,que se muestran en la gráfica, y que aumentaron notablemente en 2006 y 2007 que curiosamente coinciden con los años políticos más difíciles de la última década.

Los derrames y fugas, tendrán que ir disminuyendo con la aplicación de normas oficiales, pero además debe buscarse una solución de fondo para atacar el problema de las tomas clandestinas. Por ejemplo darle

tratamiento de crimen organizado lo que de hecho es, y combatirlo con medios y penas correspondientes a la gravedad de los actos que ponen en riesgo la seguridad de la población civil.

PEP tampoco está sujeto a regulación normativa y aunque se rige con altas normas internacionales de construcción tiene el mantenimiento más deficiente de todas las subsidiarias.En los últimos 7 años PEP ha hecho grandes esfuerzos para resolver y disminuir los riesgos en los ductos aplicando un sistema de integridad y transfiriendo la responsabilidad del mantenimiento a empresas privadas. Hace 4 años se lanzó una iniciativa invitando a empresas internacionales para participar en licitaciones por zonas con promociones en HOUSTON y ALBERTA. Ésta promoción estaba dirigida a empresas con experiencia de operación en sistemas de ductos con más de 30,000 kms pero no hubo interés de las empresas en asumir los riesgos de ductos ya construidos, que era el propósito de PEMEX.Finalmente PEP modificó su requerimiento y sacó un concurso para 1,775 kms de ductos en la zona sur con el objetivo de “asegurar la integridad y confiabilidad del sistema de transporte de hidrocarburos por ducto” para ir cubriendo después el resto de los sistemas con el mismo procedimiento.El licitante ganador ha demostrado haber operado y administrado en forma ininterrumpida durante cinco años sistemas de transporte de hidrocarburos que cuenten con las siguientes características:1. Una longitud no menor a 1,700 kms. 2. Volumen transportado no menor a 350 Mbd de hidrocarburos líquidos. 3. Haber implantado y aplicado sistemas de administración de la integridad similaral plan de la administración de integridad de ductos, y sistemas de calidad,seguridad, salud y protección ambiental. 4. Haber implantado en los sistemas de transporte operados algún sistema deautomatización.Recientemente PEP ha licitado y adjudicado una segunda región similar a la primera con lo que está avanzando en el mejoramiento de la integridad de los ductos de transporte de crudo y gas amargo, pero debe tomarse en consideración que las instalaciones de PEMEX Exploración y Producción se encuentran cerca de comunidades que al irse desarrollando desordenadamente quedan en zona de riesgo.

PROPUESTA DE NORMA OFICIAL: “ADMINISTRACIÓN DE LA

INTEGRIDAD DE DUCTOS DE RECOLECCIÓN Y TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS”.Existe una propuesta de norma oficial mexicana aplicable a todo tipo de ductos que transportan hidrocarburos terrestres y marinos, con alcance desde los campos de producción hasta el almacenamiento y distribución, pasando por las estaciones de separación, bombeo y compresión y las refinerías y plantas químicas y de tratamiento de gas.

Esta norma cubre todos los factores para verificar el estado de los ductos como son:

a) Identificación de peligros potenciales.

b) Recopilación, revisión e integración de datos.

c) Evaluacióndelriesgo.

Los principales peligros potenciales, son corrosión externa, corrosión interna, agrietamiento por corrosión bajo esfuerzos, defectos de fabricación, fallas en la construcción, fallas en el equipo, daños por terceros, operaciones incorrectas y clima y fuerzas externas. riesgo total en operación, evaluar la integridad y proponer la respuesta a la evaluación de la integridad.

El método de evaluación del riesgo consiste, partiendo de la identificación de los peligros potenciales, en disponer de datos fidedignos, estimar la probabilidad de falla, estimar la consecuencia de falla y si están todos los peligros evaluados, estimar el riesgo total en operación, evaluar la integridad y proponer la respuesta a la evaluación de la integridad.

Los métodos de evaluación del riesgo aceptables por esta norma son:a) Expertos en la materia. b) Evaluación relativa. c) Modelosbasadosenescenarios. d) Modelos probabilísticos.

La evaluación de la integridad se realiza con los siguientes procedimientos:a) Metodologías específicas. b) Inspección interna. c) PruebaHidrostática.

d) Evaluación directa.e) Caracterización.

y la respuesta a la evaluación de la integridad, con las estrategias primarias de reparación, se basan en las siguientes anomalías:a) Pérdida de metal externa. b) Pérdida de metal interna. c) Fugas,fisuras,quemadurasydefectosensoldadurasd) Abolladuras, plana o con concentración de esfuerzos.

OBSERVANCIA Y PLAZOS PARA EL CUMPLIMIENTO DE ESTA NORMA.Las empresas públicas y privadas deben elaborar su plan de administración de integridad de ductos considerando lo siguiente:

a) Las actividades referentes a identificación de peligros potenciales, recopilación, revisión e integración de datos y evaluación de riesgo, deben realizarse dentro de un período de veinticuatro meses, de acuerdo al siguiente programa:1. 20% del total de la longitud de sus ductos en seis meses después de la entrada en vigencia de la presente norma.2. 60% del total de la longitud de sus ductos en quince meses después de la entrada en vigencia de la presente norma.3. 100% del total de la longitud de sus ductos en veinticuatro meses después de la entrada en vigencia de la presente norma.

b) Las actividades referentes a la evaluación de integridad y a la respuesta a la evaluación de integridad deben realizarse de acuerdo al siguiente programa:1. 20% del total de la longitud de sus ductos en cuatro años. 2. 60% del total de la longitud de sus ductos en ocho años. 3. 100% del total de la longitud de sus ductos en doce años.

OBSERVANCIA DE ESTA NORMA.La vigilancia del cumplimiento de la presente norma corresponde a la Secretaría de Energía.Las violaciones a la misma se sancionarán en los términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, su Reglamento y demás ordenamiento jurídicos aplicables.METODOLOGÍA

El estudio se realizo utilizando como base los datos de las Inspecciones Visuales y Corrida de Herramientas Electromagnéticas efectuadas en el año 2002

Recolección de Información o datos.Los datos de espesor y registro de deformaciones presentes en las tuberías se realizaron siguiendo principalmente dos procesos:

• Inspección Visual y medición por ultrasonido: este tipo de inspección se realizo para verificar condiciones externas a las que esta expuesta las tuberías y para constatar y ubicar físicamente en campo los puntos con perdidas de espesor críticos que se identificaron con las herramientas electromagnéticas para ello se contó con el apoyo de un personal especializado del Departamento de Mantenimiento para la aplicación de la técnica de ultrasonido, utilizando equipos especiales para la detección de espesores en tuberías de acero al carbono.

• Inspección con herramientas electromagnéticas: las mediciones a los espesores de las tuberías se realizo a los tres gasoductos (14”, 20” y 26”) utilizándose para ello herramientas electromagnéticas las cuales utilizan los principios de Filtración de Flujo Magnético, este método permite identificar los defectos y cuantificar las profundidades de los daños y su longitud, indicando y registrando en su recorrido por la tubería la posición horaria y la distancia a la cual se encuentra estos defectos desde el punto de envió de la herramienta.

Modelos utilizados para Evaluar la Severidad del Defecto.De acuerdo con toda la información recopilada en campo, se procedió al cálculo de la presión segura en el área corroída[1], Factor estimado de reparación o factor de reemplazo según la norma ASME B31.G [2 ] y el cálculo del espesor mínimo permisible usando el principio de Pascal.Cálculo Presión Segura en el Area Corroída.Pudiéndose definir está como la presión máxima o esfuerzo que soporta el material de la tubería en el lugar donde se encuentra localizado un defecto.

Análisis de Resultados y Métodos de Comparación.El análisis se realizaron bajo dos escenarios, en uno de ellos se procede a comparar los resultados obtenidos al aplicar los pasos anteriores y determinar si los mismos se encuentran ya reparados para la fecha de emisión de el análisis una vez concluido este proceso se procede a retirarlos como críticos, se continua con un análisis para verificar los cambios o crecimiento de las deformaciones desde la fecha de las inspecciones y se proyectan de acuerdo a periodos de cada tres años.

PLANEACIÓN Y COORDINACIÓN DE OPERACIONESLa Dirección Corporativa de Operaciones (DCO) tiene como objetivo asegurar el desempeño armónico de los organismos subsidiarios para maximizar el valor económico de la industria petrolera.Para alcanzar este objetivo sus actividades principales consisten en: promover una visión integral de planeación estratégica y operativa de la industria petrolera; coordinar y promover la definición de metas institucionales y de programas estratégicos y operativos; establecer el modelo de abastecimiento estratégico aplicable en Petróleos Mexicanos; y promover la homologación de prácticas de mantenimiento de instalaciones y de operación de ductos de los organismos subsidiarios.

Petróleos Mexicanos orientó sus esfuerzos a la reducción de los incidentes en ductos, meta que se logró en forma consecutiva con la disminución de 37 y 24 por ciento en 2005 y 2006, respectivamente. En 2006 se desarrollaron acciones encaminadas a lograr la operación confiable de sus ductos y alcanzar niveles equiparables a las mejores prácticas de la industria del gas y del petróleo.Para evaluar la confiabilidad operativa de los principales sistemas de transporte por ducto, se realizaron estudios HAZOP (Hazard and Operability) y AMFE (Failure Mode and Effect Analysis) a 15 estaciones de bombeo de Pemex Refinación, y se elaboraron planes de acción y programas de inversión para mejorar los niveles de confiabilidad operativa en cada una de las instalaciones evaluadas.Con la finalidad de garantizar la integridad de los ductos se conformó un modelo de administración, que contempla las mejores prácticas de ingeniería en la operación y mantenimiento; homologa la administración de riesgo en los organismos subsidiarios; y aumenta la confiabilidad de las instalaciones. En este contexto se elaboró el primer Atlas Institucional de Riesgo en Ductos de Petróleos Mexicanos.Con el propósito de tener una herramienta de apoyo en el proceso de administración de confiabilidad de ductos, se desarrolló un sistema tecnológico para el monitoreo y registro de condiciones de operación en tiempo real, sincronizado a los sistemas de adquisición de datos y control de supervisión (SCADA) de los organismos subsidiarios.Para estandarizar el proceso de mantenimiento de cada organismo subsidiario se llevaron a cabo tres talleres de trabajo en los que participaron personal especializado y técnico de los organismos. Como resultado de estos talleres se obtuvo una taxonomía para la identificación de los equipos que integran las instalaciones de los sistemas de transporte por ducto; y el Lineamiento Institucional para la Gestión de la Administración del Mantenimiento a Instalaciones de Ductos en Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.La disciplina operativa es fundamental y crítica para la seguridad en ductos, por tal motivo, se homologaron 86 procedimientos relativos a

actividades de mantenimiento y seguridad. Estos procedimientos fueron entregados a 90 centros de trabajo de las áreas de ductos junto con un manual de disciplina operativa. Asimismo, se evaluaron en forma directa 423 kilómetros de ductos estratégicos, lo que permitió conocer el estado de éstos para mejorar su confiabilidad y seguridad.

Fomentado por los avances tecnológicos en materia de comunicaciones

que permiten conocer de manera instantánea el desarrollo de noticias en

puntos ubicados al otro lado del planeta, se ha generado una conciencia

pro-ecológica en la población, y consecuentemente en sus gobiernos, de

preservar y restaurar el precario equilibrio ambiental que se ha visto

amenazado y atacado, por actividades derivadas directa e indirectamente

con el manejo y utilización de los ductos para el transporte de

hidrocarburos.

Estos eventos se atribuyen a varias causas principales: accidentes

relacionados con la operación, accidentes relacionados con fallas

mecánicas, corrosión, eventos ocasionados por terceros y causas de

fuerza mayor.

Por lo tanto, y en función de las exigencias reglamentarias de carácter

legal, político y social que prevalecen en regiones como Norteamérica, la

Unión Europea y Medio Oriente entre otros, las empresas petroleras de

clase mundial han estado integrando desde hace tiempo, filosofías,

herramientas, aplicaciones y sistemas de arquitectura abierta para la

supervisión, control y adquisición de datos y sistemas de detección y

localización de fugas a sus procesos e instalaciones, dotándolas así de

tecnología de vanguardia que les permita cumplir con los requerimientos

operacionales, ambientales y de seguridad establecidos en sus países de

origen, a la par de actualizar su infraestructura, capacitar a su personal,

optimizar su productividad y asegurar su vigencia en el mercado global.

A la fecha no existe en México el marco legal que apoye, permita y

coadyuve a Petróleos Mexicanos y sus Organismos Subsidiarios en la

adquisición expedita de estos sistemas. Dado que estas modernas

herramientas brindan beneficios que son en su mayor parte son difíciles

de cuantificar en virtud de que están conceptualizadas para reportar

beneficios en el ámbito de la supervisión y control de los ductos e

instalaciones en tiempo real así como en la prevención de riesgos a la

planta operativa y al entorno ecológico, detección y localización oportuna

de fugas y disminución de efectos por salidas no programadas de

producto y por ende, en el impacto sobre la imagen pública de la

empresa presenta en nuestro país y hacia el mundo exterior.

Es importante resaltar la exigencia a la Federación en el diseño, desarrollo y aplicación de instrumentos económicos que incentiven el cumplimiento de los objetivos de la política ambiental, de tal manera que se otorguen estímulos fiscales para la investigación, incorporación o utilización de mecanismos, equipos y tecnologías que tengan por objeto evitar, reducir o controlar la contaminación o deterioro ambiental, y en general, aquellas actividades relacionadas con la preservación y restauración del equilibrio ecológico y la protección al ambiente

Representación de los sistemas de transporte por ducto.

De los sistemas de transporte de producto existentes en Petróleos

Mexicanos, los ductos son los utilizados además de ser operativamente

los más confiables y económicos. Estas redes de transporte y

distribución de petróleo crudo y productos petrolíferos se extienden a lo

largo y ancho del paísmanejan grandes volúmenes de hidrocarburos para

abastecer las demandas de los mercados regionales, cruzando por áreas

urbanas y rurales, zonas agrícolas, ganaderas y de pesca así como por

una gran variedad de ecosistemas terrestres, marinos y otros

ecosistemas acuáticos.

Sin embargo; a pesar de ser de los más seguros, los ductos y sus

instalaciones superficiales están expuestos a eventos de distinta

naturaleza que llegan a afectar adversamente su operación y seguridad.

Estos eventos tienen el potencial de causar trastornos a la economía, la

vida humana, el medio ambiente y a la biodiversidad (flora y fauna

silvestre) que les rodea. Por lo cual es importante atender correctamente

mediante la aplicación de tecnologías de vanguardia y con medidas

preactivas y preventivas, y poder minimizar la liberación de producto

derramado y sus consecuencias adversas.

Tomas ilícitas

Son los actos derivados del crimen organizado en contra de ductos e

instalaciones superficiales, para la extracción ilícita de productos

petrolíferos como Gasolinas, Diesel y Turbosina. Esta toma consiste en la

realización de un tapping para instalar un dispositivo de control que

permita la “ordeña” del ducto. Aunque esta actividad es realizada por

personal que puede poseer cierto conocimiento de esta técnica, en

ocasiones la perforación se descontrola ocasionando fuga de producto,

graves problemas de contaminación ambiental y contingencias por

explosión e incendios. Este tipo de factores son un problema que aqueja

diariamente a los poliductos de PEMEX Refinación.

Fenómenos metereológicos

Se refiere a aquellos actos de la naturaleza que en virtud de su magnitud

pueden llegar a traducirse en estragos. Ejemplos de ellos son severas

precipitaciones pluviales, desbordamientos de cuerpos de agua,

tormentas eléctricas y alteraciones geológicas y sísmicas como:

deslaves, temblores, terremotos, erupciones volcánicas, etc.

Actos causados por terceros

Son aquellos originados por el ser humano, de manera involuntaria o por

desconocimiento, y que repercuten en la seguridad del ducto. Se pueden

citar por ejemplo, trabajos como excavaciones realizadas en el DDV que

terminan por golpear y dañar la integridad de la estructura mecánica del

ducto y ya sea de manera inmediata o eventualmente causan fugas de

hidrocarburos. También lo son los accidentes sucedidos en instalaciones

superficiales (válvulas de seccionamiento y trampas de diablos) que

puedan causar algún incendio y/o ruptura de tubería y sus accesorios así

como accidentes de tránsito.

Fallas mecánicas

Este tipo de fallas puede tener distintos orígenes. Comúnmente son

ocasionadas por efectos de la corrosión interna y/o externa en los ductos.

La corrosión es causada por falta de protección mecánica y/o catódica,

por el desgaste natural de la estructura molecular de la aleación en el

transcurso del tiempo (poros o cazuelas) así como por el tipo de producto

(grado de corrosividad) que transporta la tubería. También puede

deberse a soldaduras mal ejecutadas en la unión de segmentos de

tuberías.

Fallas operativas

Se entiende por falla operativa a aquella que es ocasionada por una mala

operación del ducto. Como ejemplo son los denominados golpes de

ariete los cuales resultan ser muy nocivos y peligrosos para el sistema de

transporte. Estos son ocasionados por el cierre inoportuno de válvulas en

el ducto, o bien por sobre-presionamiento del mismo.

Actos de terrorismo y sabotaje

Como su nombre lo indica, son el resultado de acciones subversivas y atentados en contra del Gobierno y que tienen como finalidad estratégica la de interrumpir la planta productiva petrolera así como el suministro de productos petrolíferos a los consumidores. Aunque este tipo de acciones no se ha dado en México con la gravedad de otros países como Colombia, se ha estado en alerta en sucesos como levantamientos armados en el sureste de nuestro país.

Se reconoce que una metodología particular puede no ser aplicable a

todos los ductos, cada ducto es único en su diseño y operación. Por lo

que la detección de fugas de estas formas es técnicamente compleja

con límites de detección que dificultan cuantificar, con límites que deben

ser determinados en una base sistema por sistema.

Ya se ha visto en el presente documento aquellos beneficios que

brindaría a la empresa el hecho de llevar a cabo la operación de sus

redes de transporte y distribución por ducto aplicando estas herramientas

con tecnología de vanguardia. Los beneficios en los ámbitos de

seguridad y de ecología son muy favorables además de alcanzar el nivel

preponderante en tecnología y seguridad que existe en países

productores y exportadores de petróleo y sus derivados así como estar a

la par con la normatividad de su socio principal, los Estados Unidos de

Norteamérica.

Por lo anterior, es de suma importancia que Petróleos Mexicanos tenga

como principio atender el desarrollo, promoción y establecimiento del

marco normativo que le permita implementar y operar de manera

obligatoria, con sistemas SCADA y/o sistemas automatizados LDS en

toda su infraestructura de ductos y terminales que integran la Red de

Distribución de Hidrocarburos. Cabe mencionar que el Plan de Negocios

de PEMEX Refinación 2002 – 2010, en su definición de misión y

objetivos estratégicos, ha identificado una serie de diferencias con

respecto a estándares internacionales. Dichas brechas abarcan varios

nichos operativos de esta Subsidiaria, las cuales en caso de ser

atendidas adecuadamente, significarán una mejora sustancial de su

desempeño económico. Por lo anterior, Petróleos Mexicanos no debe

darse el lujo de quedarse relegado con respecto a la tendencia de la

industria mundial petrolera, la cual tiene como vertiente la modernización

paulatina e integral de sus instalaciones estratégicas para

proporcionarles mayor eficiencia, confiabilidad y flexibilidad.

Al implementarse los sistemas de control supervisorio y adquisición de

datos así como los sistemas automatizados de detección y localización

de fugas en las instalaciones de la Red de Distribución de Hidrocarburos,

Petróleos Mexicanos podrá consolidarse y afianzarse en la posición que

la lleve a ser una empresa de clase mundial, de tal manera que pueda

enfrentar las nuevas coyunturas comerciales que se darán en el futuro

así como la globalización de los mercados y sus economías, sin dejar de

tener presente las estrictas regulaciones que los gobiernos y la

comunidad empujan con una tendencia relativa a la toma de decisiones y

ejecución de medidas responsables orientadas a la seguridad de la

población civil y del personal laboral y a los enfoques en torno a la

protección y preservación de los ecosistemas y su flora y fauna

silvestres.

Detectada la necesidad de contar con una Norma de Referencia que

establezca la obligatoriedad de implantar sistemas de monitoreo en los

sistemas de transporte, su desarrollo se tiene que apegar a los

lineamientos en la elaboración de este tipo de documentación:

- Satisfacer el objetivo fundamental de las Normas de Referencia.

- Establecer los requisitos a cumplir en la adquisición de bienes o de

servicios en Petróleos Mexicanos y sus Organismos Subsidiarios.

- Observar lo dispuesto en la Guía para la emisión de Normas de

Referencia de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios

(CNPMOS-001).

- Elaborar el documento base

- Solicitar el registro de la propuesta de la Norma de Referencia en

el Programa Anual de Normatividad.

- Proporcionar los objetivos y justificaciones de la Norma de

Referencia propuesta.

- Proporcionar el programa de elaboración

Una vez autorizada la propuesta de elaboración de la Norma de

Referencia.

- Se solicitó el nombramiento del Coordinador del Grupo de Trabajo

para la elaboración del proyecto de Norma de Referencia.

- Se solicitó el nombramiento de los representantes de Organismos

en el Grupo de trabajo, que se encargará de revisar, proponer y

adecuar el documento base.

- Para lo cual se contó con la participación de los representantes:

- PEMEX Gas y Petroquímica Básica.

- PEMEX Petroquímica

Los ductos para conducción de hidrocarburos localizados en el mar,

están sujetos a condiciones ambientales y operacionales que llegan a ocasionarles daños; tal es el caso de la corrosión y daños producidos por agentes externos, entre los que se encuentran las abolladuras, muescas, grietas, rayones, laminaciones etc., todos estos daños, van en detrimento de la resistencia del tubo a la presión interna de trabajo.La seguridad en la operación de las instalaciones petroleras es de vital importancia, sobre todo cuando se detecta un daño en un ducto, debe evaluarse su resistencia remanente, a fin de determinar las acciones de mantenimiento preventivo ó correctivo, que restablezcan el factor de seguridad y basado en probabilidades de falla aceptados por la industria petrolera internacional que garantice integridad mecánica durante la vida útil del sistema .

OBJETIVO.Establecer los requisitos mínimos que debe cumplir el prestador del

servicio para llevar a cabo una adecuada inspección, evaluación y

mantenimiento de ductos marinos que involucren todos los parámetros

que garanticen la integridad mecánica a la red de ductos marinos

instalados en el Golfo de México, con la finalidad de establecer

programas de inspección, mantenimiento y recomendaciones de

operación futuros.

DEFINICIONES Y TERMINOLOGIA

Para los fines de esta Norma, así como para las actividades que se desarrollan en los trabajos relacionados con Normatividad, se utilizarán como definiciones las siguientes:

Abolladura. Depresión en la superficie del tubo.

Anomalía. Condición no deseable en el cuerpo de la tubería, sus accesorios o en el medio circundante.

Área efectiva de la indicación. Área efectiva de la pérdida por corrosión obtenida mediante el perfil de corrosión.

Arribo playero. Tramo del ducto, interfase marino-terrestre, que incluye soportería y junta aislante. (ver figura 2).

Batimetría. Rama de la oceanografía que trata de la determinación de las profundidades de los fondos oceánicos y marinos. Con los resultados de la exploración batimétrica de una zona marina se trazan los mapas batimétricos constituidos por curvas de nivel de valores negativos respecto al nivel del mar.

Constricción. Discontinuidad geométrica que se encuentra bajo un estado de esfuerzos multiaxial. Se consideran pérdidas de metal de diámetro menor a dos veces el espesor nominal del tubo y profundidad mayor a 50% de este espesor, como indicaciones bajo constricción.

Crecimiento marino. Material de origen orgánico que en el tiempo se va formando y creciendo alrededor de las estructuras inmersas en el mar.

Curva de expansión. Componente de la tubería submarina formado principalmente por codos y tramos rectos, que unen al tramo vertical sumergido del ducto ascendente por medio de una unión bridada, con la línea regular mediante una unión soldada; diseñada en forma de “L” ó “Z” para absorber deformaciones térmicas o movimientos de la línea regular, y que se sujeta a la plataforma por una abrazadera al nivel del fondo marino.

Cuello de ganso. Componente del ducto constituido de tubería y

codos unidos desde el monoblock hasta la trampa de diablos.

Dañocaliente(quemadura).Pérdidadematerialdebidaalarcoinducidoporelpasodelelectrodo.

Dañomecánico.Esaquelproducidoporunagenteexternoypuedeestardentroofueradenorma.

Defecto. Indicación de magnitud suficiente para ser rechazada como resultado de la evaluación por los procedimientos de evaluacion que apliquen.

Ducto ascendente. Elemento del ducto marino que comprende la curva de expansión, tramo vertical sumergido, zona de mareas, tramo vertical atmosférico, cuello de ganso y trampa de diablos, incluye abrazaderas y junta aislante. (ver figura 3).

Envolvente de refuerzo. Cuerpo sólido que envuelve completamente por el exterior a un tramo de tubo, con el propósito de constituir un respaldo o refuerzo mecánico.

Inspección.La planeación de las operaciones de inspección de los sistemas de ductos marinos de transporte de hidrocarburos, es responsabilidad de Está regulada fundamentalmente por el análisis de su condición, desde el punto de vista del diseño, fabricación e instalación y el nivel de riesgo a sufrir daño; considerando las fallas y sus consecuencias, inspeccionando en cada tramo del ducto marino, como mínimo la línea regular, ducto ascendente y arribo playero.Todas las indicaciones encontradas durante los trabajos de inspección, deben referenciarse a un punto fijo para facilitar su ubicación en los trabajos de mantenimiento.Para llevar a cabo el programa de inspección del ducto, se debe contar con la siguiente información básica:- Carta geográfica con la localización de las instalaciones marinas. -

Manual de inspección de ductos marinos. - Libro con los planos de los arribos de los ductos marinos a las plataformas. - Relación de ductos marinos y ascendentes con datos de operación. - Información básica del ducto de acuerdo a los formatos indicados en el Anexo A. -

Información histórica de operación y mantenimiento. - Registros de inspecciones anteriores.

Derivado de la inspección, se debe entregar la información de las

Indicaciones detectadas conforme a lo establecido en los Anexos B y F de dimensiones significativas y formatos de inspección respectivamente y los formatos resumen de tales indicaciones de acuerdo al Anexo E.A un ducto marino que se inspeccione bajo el alcance de la presente norma se le deben aplicar los siguientes tipos de inspección (Ver Tabla 1 sobre programas, tipos y frecuencias de inspección):

CONCLUSIONES.1) Los ductos de transporte de hidrocarburos son uno de los principales factores de desarrollo económico, pero también una fuente de riesgo para la población, el ambiente y la economía.

2) La Ley de Protección Civil y la Ley de Protección Ambiental, marcan los lineamientos y normas a seguir por los propietarios de los ductos para seguridad de la población y de las propias instalaciones.

3) Las autoridades de protección civil deben coordinarse con las autoridades de Energía para vigilar el cumplimiento de las normas de seguridad por los propietarios de los ductos e instalaciones.

4) Las autoridades locales (municipales) deben establecer restricciones para que el desarrollo urbano y las obras que realizan no interfieran con los ductos e instalaciones provocando riesgos innecesarios.

5) Los propietarios de los ductos e instalaciones deben cumplir estrictamente la normatividad oficial y en caso contrario deberán ser sancionados.

6) Es necesario emitir una norma oficial para todo tipo de ductos de transporte de hidrocarburos como la propuesta, o bien normas oficiales para cada uno de ellos.

7) Dar tratamiento de crimen organizado a las tomas clandestinas de hidrocarburos por el alto riesgo que estos actos representan para la seguridad nacional.

La implantación de estas tecnologías permitirá obtener beneficios tales

como:

1) Mayor confiabilidad en la operación de ductos que transportan

productos peligrosos.

2) Detección y atención oportuna de fugas por fallas, actos ilícitos o

terceros.

3) Disminución de riesgos de impacto a la población y al entorno

ecológico.

4) Incremento en la seguridad y disminución de costos por

contingencias.

5) Supervisión remota y control automático de la operación.

6) Centralización dinámica de información operativa en tiempo real.

7) Control integral de la medición para transferencia de custodia y

disminución de interfases.

8) Disminución en los costos de operación.

RF

ALUMNOS:

BARRERA MORENO NAHUM DE JESUS

BLAS PEREZ SANTIAGO

PROFESOR:

CHAVEZ ALCARAZ JOSE LUIS

MATERIA:

MANTENIMIENTO DE DUCTOS EN OP.

TEMA:

CONFIABILIDAD EN OPERACIÓN DE DUCTOS

GRUPO:

3PM7

FECHA:

8/JUNIO/2012