1. ACTUALIZACIÓN DE PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN EN
LA HERRAMIENTA PIRAMID PARA EL CÁLCULO DE LA
PROBABILIDAD DE FALLA DE LOS PELIGROS DE “IMPACTO
DE EQUIPO” Y “PELIGRO NATURAL” EN LOS ANÁLISIS DE
RIESGO DE DUCTOS MARINOS
Álvaro Graniel Romero
Jazmin L. Altamirano Flores
León Guanajuato, Noviembre 2013

2. ANTECEDENTES
PIRAMID
Pipeline Risk Analysis for Maintenance and Inspection Decisions (Análisis
de Riesgo en Ductos para la Toma de Decisiones de Inspección y
Mantenimiento) Es la herramienta de evaluación de riesgo en ductos
marinos y terrestres de recolección y transporte de hidrocarburos,
reconocida por PEMEX.
Índices Históricos
de Fallas
Modelos históricos
Factores
de Ajuste
Probabilidad de
Falla
Plantillas de configuración
Inicial
Índices predeterminados por PIRAMID, basados en datos
estadísticos de los ductos estadounidenses ubicados en el Golfo
de México.
2005
2009 – 2010
Índices modificados basados en datos estadísticos de
los ductos de la Sonda de Campeche y Litoral de
Tabasco.
Actualización de los índices y configuración de
los factores de ajuste.

3. OBJETIVO GENERAL
Actualizar los parámetros de configuración en la herramienta
PIRAMID, para el cálculo de la probabilidad de falla de los peligros
de “Impacto de equipo” y “Peligro natural”, con la finalidad de
obtener índices representativos en la evaluación de riesgo e
identificar
los
principales
peligros
que
directamente la integridad de los ductos marinos.
puedan
afectar

4. INTRODUCCIÓN
La evaluación de riesgo es un elemento que sustenta el método de
inspección de integridad en el proceso de Administración de Integridad
del Ducto y toma de base el peligro a mitigar resultante de la evaluación
de riesgo, por lo que es importante identificar los principales peligros
que puedan afectar directamente la integridad de los ductos marinos.
Riesgo = Es la Posibilidad de pérdida debido a
Posibilidad
pérdida
un evento peligroso
= Probabilidad de falla x Consecuencias

5. INTRODUCCIÓN
Tabla 1. Categorías y peligros de acuerdo con la NOM-027-SESH-2010
“Administración de la integridad de ductos de recolección y transporte de hidrocarburos”.
No.
Categoría
Peligro
Módulo de probabilidad
utilizado en PIRAMID
7
Daños por
terceros
Falla instantánea/inmediata
Modo de falla retardado
Impacto de objetos arrojados sobre el ducto
Impacto de equipo
9
Clima y fuerzas
externas
Viento, Tormentas o Inundaciones
Huracanes
Peligro natural
Las fallas en el ducto debido al peligro
de Impacto de equipo, son típicamente
asociadas por el arrastre de ancla, de
ganchos o de impacto directo.
Las fallas por Peligro natural están
relacionadas con tormentas severas
donde
su
mecanismo
de
falla
generalmente es una deformación
debido al impacto directo de una
embarcación o un arrastre de ancla.

6. CÁLCULO DE LOS ÍNDICES DE FALLA
Índices de falla. Número de incidentes que involucran pérdida de contención dividido
entre la longitud de ductos en operación por el año o periodo en el que se reportaron los
incidentes”, es decir,
……………………… [1]
Estadística de fallas
Censo SAP
(longitud y fecha de construcción de los ductos)
Herramienta institucional
de PEP: SPADA Plus

7. CÁLCULO DE LOS ÍNDICES DE FALLA
Impacto de equipo:
Peligro natural:

8. CÁLCULO DE LOS ÍNDICES DE FALLA
Comparación de los índices de falla en las plantillas de configuración
inicial, 2005 y propuestos (2009-2010).
Peligro
Configuración inicial
en PIRAMID
Configuración
modificada en
2005
Configuración
propuesta
(2009-2010)
Impacto de equipo
1.5E-04 (gases)
4.6E-04 (líquidos)
2.46349E-08
5.59293E-05
Peligro natural
0.8E-04 (gases)
3.0E-04 (líquidos)
4.80089E-07
1.86431E-05
Nota: Los índices de falla en la configuración 2005 y la configuración propuesta, aplica
tanto a gases como a líquidos.

9. AJUSTE DE FACTORES
AJUSTE DE FACTORES QUE AFECTAN LA PROBABILIDAD DE FALLA
 1 
AF = K MD  0.72  FMT FMD FMC
D 
……………………………… [2]
AF
Factor de modificación del índice de falla por daños mecánicos.
D
Diámetro.
FMC
Factor de profundidad de cubierta.
FMD
Factor de la profundidad del agua.
FMT
Factor de tráfico de embarcaciones.
KMD
Factor de escala de la tubería de referencia.

10. CONSIDERACIONES DE PIRAMID
Tráfico de embarcaciones en
plataformas tripuladas
Área circular con un radio de 500.00 m
FMT y FMC
Tráfico de embarcaciones
comerciales de densidad
media
Tráfico de embarcaciones en
plataformas No tripuladas
Tráfico de embarcaciones
comerciales de densidad
baja

11. AJUSTE DEL FACTOR
Factor de tráfico de embarcaciones. Está basado en la suposición
de que la falla debida a impacto de equipo es directamente
proporcional a la frecuencia de cruces de embarcaciones en la
superficie.
Tráfico de embarcaciones
Caracterización
FMT
Tráfico No Significativo
No aplica
0.0
Pesca - Densidad Baja
0.1 cruce por km∙año
0.1
1 cruce por km∙año
1.0
10 cruces por km∙año
10
500 viajes anuales por ruta
100
Navegación Comercial - Densidad Media
5 000 viajes anuales por ruta
1 000
Navegación Comercial - Densidad Alta
50 000 viajes anuales por ruta
10 000
Plataforma de servicios – Menor no tripulada
Similar a navegación - densidad baja
100
Plataforma de servicios – Mayor no tripulada
Similar a navegación - densidad baja
100
Plataforma de servicios – Menor tripulada
Similar a navegación - densidad media
1 000
Plataforma de servicios – Mayor tripulada
Similar a navegación - densidad media
1 000
Pesca - Densidad Media
Pesca - Densidad Alta
Navegación Comercial- Densidad Baja
Fuente: Manual Técnico de Referencia de la herramienta PIRAMID.

12. AJUSTE DEL FACTOR
En la Sonda de Campeche y Litoral de Tabasco, no existen
canales de pesca ni de navegación comercial
PEMEX tiene establecidas
áreas de navegación
controlada de tipo
prevención y exclusión.
No se permite ningún
tipo de actividad, salvo
aquellas requeridas para
la
exploración
y
producción petrolera.
Por lo anterior, es
necesario ajustar dichos
factores de manera que
refleje la situación real
del
tráfico
de
embarcaciones en las
plataformas.

13. AJUSTE DEL FACTOR
Gráfica 1.- Viajes de embarcación por año
3500
3452
Viajes de embarcaciones
3000
2500
2000
1969
1455
1500
1527
2176
2001
1932
1404
915
1000
500
687
0
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Promedio anual de 1880 viajes a
la zona de plataformas
2007
2008

14. AJUSTE DEL FACTOR
Haciendo la equivalencia con los valores utilizados por PIRAMID, si 5000 cruces
anuales en el corredor principal son igual a un FMT de 1000, entonces 1880
cruces nos dan un FMT de 376 para navegación media y siguiendo la misma
equivalencia, la navegación baja tendría un FMT de 37.6.
Caracterización
FMT
propuesto
500 viajes anuales por ruta
37.6
5 000 viajes anuales por ruta
376
Plataforma de servicios – Menor no tripulada
Similar a navegación - densidad baja
37.6
Plataforma de servicios – Mayor no tripulada
Similar a navegación - densidad baja
37.6
Plataforma de servicios – Menor tripulada
Similar a navegación - densidad media
376
Plataforma de servicios – Mayor tripulada
Similar a navegación - densidad media
376
Tráfico de embarcaciones
Navegación - Densidad Baja
Navegación - Densidad Media

15. AJUSTE DEL FACTOR
Factor de profundidad de cubierta. Este factor fue definido
“subjetivamente” basado en el criterio de reflejar el efecto que tiene
la profundidad de enterramiento del ducto marino, en la
ocurrencia de una falla debida a un evento de interferencia mecánica
o golpe.
FMC
Profundidad de cubierta
Tráfico de embarcaciones
Ninguna
Intermitente o
parcialmente
cubierto
Continuo,
cubierta
significativa
Tráfico No Significativo
1.0
0.5
0.0
Pesca - Densidad Baja
1.0
0.5
0.0
Pesca - Densidad Media
1.0
0.5
0.0
Pesca - Densidad Alta
1.0
0.5
0.0
Navegación Comercial - Densidad Baja
1.0
1.0
1.0
Navegación Comercial - Densidad Media
1.0
1.0
1.0
Navegación Comercial - Densidad Alta
1.0
1.0
1.0
Plataforma de servicios - Todos los tipos
1.0
1.0
1.0

16. AJUSTE DEL FACTOR
CONSIDERACIONES PARA EL AJUSTE DEL FACTOR :
► Los valores mostrados en la tabla anterior se determinaron subjetivamente,
considerando que todas las embarcaciones que dan servicio a las
plataformas utilizan anclas.
► De acuerdo con el historial de fallas de los ductos marinos, solo tres fallas
fueron provocadas por impacto y una causada por un fenómeno
meteorológico.
► Desde 2003, PEMEX cuenta
con procedimientos donde
se establecen los requisitos
mínimos de seguridad para
el
acercamiento
y
acoderamiento o amarre de
las embarcaciones a las
instalaciones costa fuera.

17. AJUSTE DEL FACTOR
CONSIDERACIONES PARA EL AJUSTE DEL FACTOR :
► De acuerdo con los registros de embarcaciones que se tiene recopilado, se
observa que solo un pequeño porcentaje de las embarcaciones que
realizan actividades en la zona de tráfico de la plataforma, se acoderan por
medio de anclas.
Por lo anterior, se propone aplicar un factor FAM a la ecuación 2, para que
refleje la posibilidad de que en la zona de plataformas ocurra dicho evento,
calculado con el número de movimientos de anclas, entre el total de
embarcaciones que arriban a las plataformas tripuladas y no tripuladas.
 1 
AF = K MD  0.72  FMT FMD ( FMC FAM ) ……………………………… [3]
D 
FAM = PMA / PEA ……………………………… [4]
FAM
PMA
PEA
Factor de ajuste a las condiciones en México.
Promedio anual de movimientos de anclas de las embarcaciones
que arriban a Plataformas.
Promedio anual de Embarcaciones que Arriban a Plataformas.

18. AJUSTE DEL FACTOR
El factor FAM queda de la siguiente forma:
Tipo de plataforma
PMA
PEA
FAM
Tripulada*
133
309
0.43
No tripulada**
33
82
0.40
* Se consideró la plataforma del tipo tripulada con mayor cantidad de
arribo de embarcaciones (Ku-H).
** Se consideró la plataforma del tipo no tripulada con mayor cantidad de
arribo de embarcaciones (Che-1).
Aplicando el factor FAM, se tiene lo siguiente:
FMC PROPUESTO
Profundidad de cubierta
Tráfico de embarcaciones
Ninguna
Intermitente o
Continuo, cubierta
parcialmente cubierto
significativa
Navegación Comercial - Densidad Baja
0.40
0.40
0.40
Navegación Comercial - Densidad Media
Plataforma de servicios - Todos los
tipos
0.43
0.43
0.43
0.43
0.43
0.43

19. INTERPRETACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
Se realizaron dos simulaciones, donde se seleccionó un ducto con
características representativas para aplicar los índices y factores propuestos:
► Plataformas en el origen y en el destino, con distancia suficiente entre
ellas para generar los 3 segmentos típicos (ducto ascendente y área de
influencia de la plataforma de salida, Línea Regular y ducto ascendente con
área de influencia de la plataforma de llegada).
► Servicio oleoducto, para contemplar el impacto económico, ambiental y de
seguridad.
Simulación 1: Utiliza la plantilla configurada en 2005.
Simulación 2: Utiliza la plantilla configurada con los índices y factores
propuestos, determinados entre 2009-2010.

20. INTERPRETACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
Prioridad Probabilidad
de
de falla
Atención
/km∙año
Índice de
confiabilidad
(%/km∙año)
Prioridad
de Atención
Resultados
Peligro
Índice de riesgo
(Dólares/km∙año)
Simulación 1
Impacto de
equipo
1 682.98
Media
3.723E-04
99.9628
Media
Peligro natural
34 522.06
Alta
7.637E-03
99.2363
Alta
Impacto de
equipo
294.88
Baja
6.523E-05
99.9935
Baja
Peligro natural
0.16
Baja
3.572E-08
99.9999
Baja
Simulación 2
Resultados
Índice de riesgo
(Dólares/km∙año)
Prioridad
de
Atención
Probabilidad
de falla
/km∙año
Índice de
confiabilidad
(%/km∙año)
Prioridad de
Atención
Simulación 1
36 580.80
Alta
8.180E-03
99.1820
Alta
Simulación 2
670.80
Media
2.364E-04
99.9764
Media
Resultados
Peligro principal
Simulación 1
Peligro natural
Simulación 2
Corrosión interna

21. INTERPRETACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
Simulación 2
Simulación 1
Perfil de riesgo del ducto para “Todos los peligros combinados” a 1 año
Akal-P (Perforación)
Akal-GP (Perforación)
Akal-G (Perforación)
Zona de
tráfico de la
plataforma
Perfil de probabilidad de falla del ducto para “Todos los peligros combinados” a 1
año

22. INTERPRETACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
Peligro natural 2005
Impacto de equipo 2005
Peligro natural 2010
Impacto de equipo 2010
Corrosión externa
Corrosión interna
Clima y fuerzas externas (Deslaves, Erosión,
Deslizamiento del lecho marino o del ducto y Sismos)

23. CONCLUSIÓN
► En conclusión, al actualizar los índices de falla y ajustar la configuración de
factores relacionados con el tráfico de embarcaciones, se tiene una
disminución en los índices de riesgo, probabilidad de falla e incremento de
la confiabilidad para los peligros de “Impacto de equipo”, “Peligro natural” y
del ducto completo.
► Se obtienen valores representativos en la evaluación de riesgo, al
identificar los principales peligros que puedan afectar directamente la
integridad de los ductos marinos.
► Implementar Planes de Administración de la Integridad de ductos de
manera eficiente para programar acciones de operación y mantenimiento que
disminuyan la probabilidad de ocurrencia de fallas y ayuden a mitigar su riesgo,
obteniendo con esto una mayor seguridad del personal, medio ambiente e
instalaciones.

24. Cd. del Carmen
Campeche
Gracias por su atención
https://maps.google.com.mx/maps/ms?ie=UTF8&oe=UTF8&msa=0&msid=214045112586538707196.0004987d1a7fde2a7d26f