¡Ojo!, se movió el tubo

Ingenieros de Ocensa obtuvieron por parte de Ecopetrol el reconocimiento a la excelencia por su trabajo en el monitoreo topográfico para evaluar el estado del tubo. Así se desarrolló el proyecto.

Uno de los mayores retos para los ingenieros es saber cuál es estado de la tubería que se encuentra enterrada. Si bien corremos herramientas inteligentes (ILI) cada tres o cuatro años, dependiendo del segmento, durante ese lapso de tiempo no se sabía qué pasaba con el tubo.

Hace dos años Alejandro Marín propuso y lideró la iniciativa en la cual empezó a trabajar con Alex Malagón. La técnica se denominó ‘Ábacos de interacción suelo-tubería’ y el propósito era poder inferir cómo se deforma el tubo a partir de lo que se observa en la superficie.

En los 27 años de operación del oleoducto hemos evidenciado una alta susceptibilidad a los movimientos de suelo a lo largo del derecho de vía, teniendo actualmente más de 65 sitios con altas frecuencias de monitoreo a lo largo de los 836 km.

Las inspecciones al tubo se hacen de dos formas. La principal es con herramientas inteligentes (ILI) las cuales se ejecutan una vez cada tres años en el segmento 2, el más susceptible dado su paso por la cordillera Central. La otra forma, galardonada por Ecopetrol, es por medio de un monitoreo topográfico que permite reducir los lapsos de tiempo para identificar riesgos que afecten la tubería.

El monitoreo topográfico se enfoca en evidenciar el desplazamiento del terreno. Para ello se instalan puntos georreferenciados conocidos como mojones, sobre los cuales se realiza un monitoreo de topografía cada 3 meses con el fin de identificar desplazamientos y cambios en su ubicación geográfica.

En la gráfica se representa el cambio de posición del mojón de referencia medido en el mes 1 (rojo) respecto a la medición en el mes 3 (azul), esto implica que se generó un desplazamiento en la superficie del terreno como lo indica la flecha negra. Este desplazamiento es el causante de generar el desplazamiento de la tubería y con ello ir generando la deformación del material.

La tubería del oleoducto está enterrada en diferentes tipos de suelos a lo largo del recorrido. Pasa por suelos rígidos (arcillas) y blandos (arena) lo que genera un efecto de empuje diferente según las propiedades del suelo. En estos casos un leve desplazamiento en un terreno rígido puede implicar mayor afectación sobre la tubería a diferencia de un desplazamiento en un terreno ligero.

Generación de ábacos de interacción suelo tubería

Dado que la inspección con herramientas inerciales se da una vez cada tres años, era necesario conocer el estado mecánico de la tubería entre estos periodos de tiempo. Concluimos que conociendo la distancia que se mueve un mojón en superficie e identificando las propiedades mecánicas del suelo y la tubería, se podría generar una simulación computacional mediante la técnica de elementos finitos, de tal forma que se pudiera inferir el valor de deformación de la tubería asociado al desplazamiento en la superficie del terreno.

Está técnica permitió generar de gráficamente un modelo de interpretación de la información recolectada en la topografía. Así, se estableció la distancia de desplazamiento del mojón y con ello se cruzó la curva para determinar el valor de deformación que estaba experimentando la tubería ante el desplazamiento del suelo.

La gráfica muestra el ábaco para una tubería de las mismas propiedades enterrada en dos tipos de suelos diferentes. Asimismo, se establecen los umbrales de atención: monitoreo, admisible (atención mediante excavación de alivio de esfuerzos), emergencia (puede implicar deformación permanente de la tubería y con ello reparación por corte y empalme) y crítico (puede implicar una rotura de la tubería).

El caso representado en la gráfica muestra un desplazamiento del mojón de 18 cm, que para un suelo blando implica bajos niveles de deformación en la tubería, mientras que el mismo valor de desplazamiento del terreno en un suelo rígido implica valores de deformación cercanos a niveles de emergencia; esto significa generar una pronta atención a la tubería con el fin de evitar deformaciones permanentes que puedan requerir acciones de mantenimiento más costosas como un corte y un empalme.

Gráficas como esta se convierten en una poderosa herramienta para la toma de decisiones relacionadas con mantenimientos preventivos mientras se genera la siguiente inspección con herramientas inteligentes.

Este proyecto, que muestra la capacidad de innovar que tenemos en Ocensa, fue el ganador en la categoría Midstream, de los premios a la excelencia otorgados por Ecopetrol el pasado mes de enero.

La iniciativa y liderazgo del proyecto fue idea de Alejandro Marín. Tras su renuncia, el año pasado, el nuevo líder es Alex Malagón (Prof. Senior integridad corrosión), quien ha estado desde el inicio del proyecto. Otras personas clave fueron: Hernán Bedoya, Raúl Rodríguez, Diego Carvajal, Nicolás Yascual, John Alejandro Mesa, Carlos Vergara, Wilson Castillo, Jorge Torrado y Juan Camilo Fuentes.