1. Análisis de integridad mecánica
y rehabilitación de un gasoducto
submarino de 8” de diámetro
localizado en el Golfo de México
Alejandrino Ruiz Alvarez
Lider de integridad y riesgo en ductos, PENSPEN S.A. de C.V., México, a.ruiz@penspen.com
Ricardo Javier Gomez Alonso
Lider de integridad en ductos, PENSPEN S.A. de C.V., México, r.gomez3@penspen.com
Luis Zorrilla Licona
Superintendente de operaciones marinas, DMGP Servicios de integridad S.A. de C.V., México,
luiszorrilla@dmgp.com.mx
León, Guanajuato, 20-22 de octubre de 2013.
1

2. Contenido:
Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
2

3. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
3

4. Introducción:
 El gasoducto de 8” Ø 10.79842 km de Abkatún-A (Perforación) hacia
Pol-A (Compresión) fue construido y puesto en operación desde al año
1992 bajo la responsabilidad del activo integral ABKATÚN-POL-CHUC
DB TAB.
 En noviembre de 2008 se elaboró el plan de evaluación inicial de
integridad de este ducto. El análisis de riesgo, en este plan de
evaluación inicial, se realizó por el método de confiabilidad (cuantitativo),
empleando la herramienta institucional PIRAMID, considerando, entre
otros, la inspección con EIII realizada en abril de 2008.
 Una sección (comprendida del cadenamiento 05+383.00 al
cadenamiento 05+384.60) presentaba el mayor índice de riesgo
(15‟543,000 Dls/km•año) con una confiabilidad del 00.00% con respecto
de la probabilidad de falla, clasificándolas en prioridad de atención “Alta”
basada en riesgo y prioridad de atención “Alta” basada en confiabilidad,
siendo la principal amenaza “corrosión externa”.
4

5. Introducción:
 El plan de evaluación inicial recomendaba, de forma particular, realizar
la siguiente acción de mitigación: Llevar a cabo un programa de
inspección complementaría con el propósito de verificar lo reportado por
el EIII, para continuar con el análisis de integridad del ducto y las
acciones de mantenimiento y rehabilitación que se derivarán de esto.
 Considerando lo anterior, se muestran las actividades de inspección,
evaluación y rehabilitación que se han llevado a cabo en este
gasoducto, cumpliendo con la normatividad y estándares vigentes para
mantener el sistema de transporte de hidrocarburos por ducto, dentro de
un esquema de seguridad, confiabilidad y protección ambiental,
preservando la integridad del ducto e instalaciones marinas y capital
humano.
5

6. Datos del ducto:
6

7. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
7

8.  En Abril de 2008 este ducto fue inspeccionado con Equipo
instrumentado de inspección interna (EIII) mediante la técnica de fuga
de flujo magnético por PII México.
 Las indicaciones detectadas se describen a continuación:
8

9. Análisis preliminar de indicaciones:
Las indicaciones detectadas fueron analizadas de forma preliminar en julio
de 2008 por el GAID-IPN, obteniéndose los siguientes resultados:

El estado del ducto se consideró con daño moderado.

La Presión Máxima Permisible de Operación (PMPO) calculada de
forma provisional fue 55.0 kg/cm2.

No se determinó el Tiempo de Vida Remanente (TVR), por la indicación
con una profundidad del 84%.

Los cálculos se realizaron considerando indicaciones tipo pérdida de
metal por corrosión y el esfuerzo máximo generado en el ducto sólo por
la presión interna.

Se propusieron realizar 6 inspecciones de campo complementarias con
el fin de verificar el tipo, ubicación y dimensiones de las indicaciones
detectadas por el EIII.
9

10. Análisis preliminar de indicaciones:
 Inspecciones de campo complementarias recomendadas:
10

11. Verificación de indicaciones:
 En febrero de 2009 la compañía DIAVAZ llevó a cabo la verificación en
campo de 5 indicaciones. Esta inspección en campo reportó que las
indicaciones detectadas por el EIII correspondían a indicaciones del tipo
daño mecánico (tallones) y que la indicación identificada como
indicación No. 1, correspondía a un daño combinado abolladura-tallón
(ver figura siguiente):
11

12. Evaluación de indicaciones verificadas en campo:
 Las indicaciones verificadas fueron evaluadas por el GAID-IPN en el
mes de Julio de 2009, considerando una presión máxima de trabajo de
60.0 kg/cm2 y determinándose una PMPO de 35.0 kg/cm2 para la
indicación No. 1, por lo que se recomendó no operar el ducto a una
presión mayor que la determinada, hasta reparar la indicación mediante
la instalación de una “envolvente metálica tipo B” con inyección de
resina epóxica (EMBRE) o mediante la sustitución del carrete.
 Las indicaciones No. 1 y
No. 2 fueron reparadas
provisionalmente
mediante
grapas tipo “SETEIN” y
“PLIDCO”, respectivamente.
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13. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
13

14. Metrología y sanidad en indicaciones a reparar *:
* Actividades dentro del Proyecto denominado Sistema 1 designado a DMGP Servicios de Integridad S.A. de C.V.
14

15.  Las indicaciones verificadas en campo se localizaron en la distancia,
posición horaria y con la profundidad dentro de las tolerancias de
detección y medición del EIII.
 Ambas inspecciones de campo
mostraron que las indicaciones
reportadas
por
el
EIII
correspondían a indicaciones tipo
daño
mecánico
(tallones),
presentando un patrón particular a
lo largo del gasoducto según los
flujogramas del software de PII, por
lo que sobre esta base se dedujo
que el resto de las indicaciones
detectadas son similares con
relación al tipo de daño.
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16. Análisis de integridad mecánica en tallones:
 Se llevó a cabo una evaluación de defectos, siguiendo las recomendaciones
del Manual de Evaluación de Defectos en Tuberías (PDAM) de PENSPEN,
con el fin de garantizar la operación de este ducto por arriba de los
55.00 kg/cm2.
 El PDAM establece que un tallón se debe tratar con precaución debido a la
posibilidad de:

Abolladuras asociadas (porque se pueden formar grietas por el
“redondeo” de la abolladura)

La presencia de una superficie de trabajo endurecida en la parte baja del
tallón. Esta „superficie endurecida‟ se debe:
a. al calentamiento de la zonas durante el proceso de daño y
b. a la deformación plástica del material.

La zona endurecida podría reducir la ductilidad local y agrietarse al
remover la fuerza que produce la abolladura, intentando la tubería
recobrar su forma original.
16

17. Análisis de integridad mecánica en tallones:
 El PDAM establece que no existen métodos específicamente desarrollados
para evaluar tallones; no obstante, plantea que un tallón puede evaluarse
como una pérdida de metal parcial en la pared del tubo, considerando el
criterio de falla referido como las ecuaciones NG-18 o ecuaciones
log-secante.
 A continuación se muestran los resultados obtenidos:
17

18. Análisis de integridad mecánica en tallones:
18

19. Consideraciones en la evaluación del daño combinado:
Esquema del daño combinado (abolladura-tallón) construido a partir de la
inspección con EIII e inspección de campo de DIAVAZ:
19

20. Consideraciones en la evaluación del daño combinado:
En la evaluación del daño combinado abolladura-tallón se consideró lo
siguiente:
 Un factor de corrección en las abolladuras medidas en los ductos en
operación. El factor considerado fue el propuesto por el EPRG, el cual
relaciona la profundidad de la abolladura, después de remover el objeto
que la produjo, medida en operación a la medida a presión cero, para
las abolladuras que fueron producidas en ductos en operación:
 Profundidad de la abolladura a presión cero (Hr = 1.43•Ho): 1.43 x 4.3 mm = 6.15 mm (0.242 pulg)
 En la profundidad medida del tallón se incrementó 0.02 pulg (0.5 mm)
para considerar la posible presencia de grietas en la base del tallón.
 No se consideró el factor de incertidumbre en la predicción del esfuerzo
de falla del modelo.
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21. ‹#›

22. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
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23. Resultados del análisis de integridad:
 En las indicaciones verificadas en campo tanto por DIAVAZ como por DMGP,
se obtuvo que: la presión segura de operación (PSO) de dichas indicaciones
está por debajo de los 84.40 kg/cm2 (considerando el criterio NG-18).
 La indicación relacionada con daño combinado fue evaluada considerando
el modelo de fractura semi-empirico desarrollado por British Gas,
determinándose una presión segura de operación (PSO) de 22.30 Kg/cm2.
 La Presión Máxima Permisible de Operación (PMPO) de este gasoducto
estará limitada por la PSO estimada en el daño combinado (22.30 kg/cm2).
Por lo tanto, este gasoducto no se deberá operar a una presión por arriba de
esta presión, hasta realizar la reparación definitiva del daño combinado.
 Con el fin de garantizar que ninguna indicación limite la operación de este
gasoducto por debajo de la presión de diseño (84.40 kg/cm2), se determinó
reparar aquellas indicaciones cuya PSO se encuentra por debajo de este
valor. Lo anterior, considerando la siguiente propuesta: Reparación de
indicaciones mediante la sustitución de tramos de tubería.
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24. Actividades adicionales:
 En mayo de 2012 se continuó con la verificación en campo de las
indicaciones reportadas en los cadenamientos 05+150.10 al 05+151.10 y del
04+092.30 al 04+093.30. Los resultados de la inspección se muestran en la
siguiente tabla.
24

25. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
25

26. Actividades de rehabilitación:
 Como actividades de rehabilitación, y con el fin de minimizar los costos y
maximizar los beneficios de la misma, se decidió llevar a cabo la
reparación mediante la sustitución de carretes. Estos carretes serán
remplazados con tramos, de aproximadamente 12.00 m de longitud,
mediante conectores mecánicos, con excepción del tramo 1 que será de
una longitud de 24.0 m
 Con la sustitución de los carretes dañados se previene la posibilidad de
que exista algún evento de fuga, y la consecuente interrupción de
suministro de gas combustible, cumpliendo con la normatividad y
estándares vigentes, para mantener el sistema de transporte de
hidrocarburos por ducto, dentro de un esquema de seguridad,
confiabilidad y protección ambiental.
 La siguiente tabla muestra los carretes que serán reemplazados con
tramos, mediante conectores mecánicos.
26

27. Actividades de rehabilitación:
27

28. Actividades de rehabilitación:
 A continuación se muestra el arreglo “Tipo” de la reparación mediante la
sustitución de tramos con conectores mecánicos: smart tap, brida swivel
y smart flange.
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29. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
29

30. Reevaluación de integridad:
 La NOM-027-SEHS-2010 establece que, la evaluación de integridad se
puede realizar considerando como metodología la prueba hidrostática.
 Análisis
preliminar
para justificar como
método de evaluación
de integridad de este
ducto:
la
prueba
hidrostática.
30

31. Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
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32. Conclusiones:
 Se ha presentado y descrito las actividades relacionadas con la: inspección,
evaluación e ingeniería establecidas en el plan de administración de
integridad de este ducto, con la finalidad de restituir su integridad y, por
consiguiente, disminuir su nivel de riesgo.
 Con la reparación propuesta se eliminarían 19 indicaciones, de las cuales 18
corresponderían a pérdidas de metal externa (tallones) y la restante a la
abolladura.
 Después de llevar a cabo la reparación la PMPO de este ducto se
restablecería a 70.40 kg/cm2, quedando en condiciones de operar por arriba
de los 55.00 kg/cm2, manteniendo la operación del mismo dentro de un
esquema de seguridad, confiabilidad y protección ambiental, preservando la
integridad del ducto e instalaciones marinas y capital humano.
 Con respecto del análisis preliminar para justificar como método de
evaluación la prueba hidrostática no se ha considerado el aspecto
económico que es muy importante para decidir si es viable o no la prueba de
presión.
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33. Preguntas:
Tema
Titulo
1
Introducción
2
Antecedentes
3
Análisis de integridad DMGP-PENSPEN
4
Resultados del análisis de integridad
5
Actividades de rehabilitación
6
Reevaluación de integridad
7
Conclusiones
33