Prolongación de la vida útil con un riesgo mínimo

Solución de inspección para una línea de carga crítica

En Asia-Pacífico, una línea de carga de 40" conectada a una PLEM submarina para el transporte de crudo desde un parque de tanques local a buques de navegación marítima necesitaba una inspección. Se habían realizado inspecciones previas y se habían reparado anomalías internas de corrosión,
sin embargo, tras la revisión, se optó por mantener la línea fuera de servicio por temor a riesgos de integridad más cercanos a la PLEM.

Sección del mapa mundial para mostrar la ubicación de la línea de carga.

Descripción del activo

  • Localización: Offshore
  • Producto: Petróleo crudo
  • Diámetro del oleoducto: 40"
  • Longitud del sondeo: 4,09 km
  • Diámetro exterior: 1016 mm
  • Espesor de la pared: 10,2 mm a 26,4 mm
  • Min. ID: 982.98
  • Radio de curvatura: 1.5D
  • Condiciones de operación: 0,05 - 3,0 m/s

Durante el levantamiento de la tubería, se ejercería una tensión significativa sobre la tubería, lo que podría dañar aún más las características posiblemente situadas en la línea. Además, esta tensión podría causar la formación de nuevos elementos en la tubería, reduciendo así la integridad general. Para garantizar que la modificación pudiera llevarse a cabo con seguridad, era esencial conocer mejor el estado actual de la línea. Como suele ocurrir, este proyecto no terminó con un único reto: el equipo se enfrentó a problemas de accesibilidad, negociabilidad y propulsión, en concreto:

  • Acceso único a la línea desde la zona del parque de tanques
  • Propulsión de la herramienta en ambas direcciones
  • La herramienta tuvo que detenerse cinco metros antes de la pi

Los requisitos específicos también establecían que era esencial realizar un informe in situ para identificar las características mayores o iguales al 50% de pérdida de pared y cualquier pérdida de metal >10% de pérdida de pared en los últimos 500 metros antes del PLEM, que debía completarse en un plazo máximo de tres días laborables. Esta información ayudaría a determinar mejor el punto de corte al sustituir la PLEM, de modo que la tubería que estuviera en mal estado también pudiera retirarse y/o sustituirse durante el ejercicio de modificación. Además, cualquier defecto detectado que pudiera empeorar durante la operación de izado podría ser reparado antes de cualquier movimiento de la tubería.

Sistema de tuberías en el parque de tanques local desde arriba.La zona del parque de tanques tenía un único punto de acceso, por lo que la solución debía ser bidireccional.

Nuestra Solución

Para combatir los diversos retos presentados en este caso, el equipo de ROSEN necesitó abordar la solución con diversos elementos de la Caja de Herramientas. Sin embargo, la simple personalización de una herramienta no ofrecería una inspección satisfactoria, sino que debían tenerse en cuenta muchos otros aspectos para proporcionar un paquete de soluciones viable.

Para garantizar la propulsión adecuada de la herramienta de inspección, se utilizaron bombas de motor de incendios para proporcionar caudales y presiones adecuados, logrando la velocidad mínima de la herramienta de 0,3 m/s, ideal para garantizar una calidad de datos óptima. Además, esta velocidad permite una rápida disminución de la velocidad en cada punto de seguimiento, deteniendo finalmente la herramienta a menos de cinco metros aguas arriba de la pieza en estrella. El medio de propulsión fue agua salada tratada, lo que ofrece la ventaja de disminuir los riesgos operativos y medioambientales.

Primer plano de tres dispositivos para amplios sistemas de vigilancia submarina.Amplios sistemas de monitorización submarina implementados para el seguimiento de la herramienta con el fin de garantizar el punto de inversión óptimo.

En las inspecciones bidireccionales típicas, suele ser práctica habitual medir y controlar el flujo del medio de propulsión para determinar mejor la ubicación de la herramienta en la sección submarina. Aunque en principio este método es suficiente, en los casos en los que la herramienta debe detenerse antes de llegar a una zona crítica, el margen de error suele considerarse demasiado elevado. Variables esenciales como el desvío de producto sobre la herramienta, los cambios de velocidad atribuidos a las transiciones de elevación y los caudalímetros ineficaces contribuyen a las variaciones en la ubicación real de la herramienta. Dado que la herramienta debía detenerse a menos de 5 m antes de la pieza en estrella conectada al PLEM, estas imprecisiones no podían tolerarse. 

Con el fin de aumentar la eficiencia y determinar un punto ideal de ‘inversión’, se desplegó un sistema de monitorización submarina que consistía en:

  • Consolas de lectura del Detector Electrónico de Herramientas III (EPD III)
  • Antenas submarinas EPD colocadas en la tubería para una comunicación permanente y sin interrupciones

Se instaló una unidad transmisora a bordo de la herramienta de inspección, que podía ajustarse para emitir tanto una radiofrecuencia continua como pulsada.Para esta inspección, el transmisor se ajustó para emitir una frecuencia continua. Aunque esto puede aumentar el consumo de batería de la unidad transmisora,la señal tiende a ser más fácil de detectar con las antenas submarinas especializadas. Esta señal, una vez detectada, desencadena una indicación en la consola de lectura conectada a las antenas, indicando el paso de la herramienta de inspección.

Como la frecuencia de radio emitida por la unidad transmisora no era lo suficientemente fuerte como para ser detectada por encima de la línea de flotación, las antenas EPD se colocaron en intervalos predeterminados de 50 m, 20 m y 10 m a lo largo de la línea submarina antes de la pieza en estrella. Para garantizar que las antenas permanecieran inmóviles, se fijaron con sacos de arena a la parte superior de la tubería submarina. Los cables de conexión de las antenas se tendieron a lo largo de la tubería hasta el PLEM y, a continuación, se llevaron hasta la mesa central de la boya de amarre de punto único (SPM) junto con sus cadenas de sujeción. Allí se conectaron a las consolas detectoras EPD III individuales que supervisaban el paso de la herramienta de inspección en ambas direcciones. En su camino hacia la pieza en estrella, la herramienta de inspección señalaba su paso en la antena de 50 metros. Las bombas se ralentizaron para reducir la velocidad a 0,2 m/s. Una vez pasada la antena de 20 m, las bombas se ralentizaron aún más hasta 0,1 m/s. Por último, una vez detectado el paso de la herramienta en la antena situada a 10 m de la pieza en estrella, se apagaron las bombas, deteniendo la herramienta de inspección a menos de 5 m de la pieza en estrella. En cuanto la tripulación de la barcaza estuvo preparada, se invirtió el flujo y la herramienta de inspección volvió a la estación de lanzamiento/recepción. Los tres detectores confirmaron de nuevo el paso de la herramienta para asegurarse de que se desplazaba a la velocidad ideal.

Para garantizar el éxito de la inspección en línea y asegurar la máxima calidad de los datos, el cliente implantó un programa de limpieza supervisado por los técnicos de ROSEN. Para garantizar una limpieza adecuada, se desplegó una herramienta de limpieza bidireccional equipada con placas calibradoras antes de la inspección MFL. Dado que las herramientas de limpieza estándar están diseñadas para empujar los residuos en una dirección, se necesitó una herramienta especializada para garantizar que los residuos no fueran empujados al PLEM, sino que fueran devueltos a la estación de lanzamiento/recepción en tierra. Para conseguirlo, el diseño de la herramienta permitía que pasara por encima de los residuos en una dirección, pero cuando se empujaba en la dirección opuesta, la limpieza se optimizaba y empujaba los residuos. Esto se consigue haciendo que los discos de limpieza sean más blandos y flexibles en la dirección hacia el exterior (hacia el PLEM) y más rugosos en la dirección hacia el interior (de vuelta a tierra).

A menudo, estos tipos de activos se inspeccionan con tecnologías de medición UT autopropulsadas con especificaciones de medición reducidas. Dado que tanto la calidad de los datos como las especificaciones de medición eran tan críticas para garantizar la reparación de todos los defectos antes y durante la operación de sustitución, se optó por la tecnología MFL frente a otras técnicas menos validadas. Esta tecnología ofrece un rendimiento de medición ideal para pequeños defectos similares a picaduras y corrosión general. Además, la tecnología MFL es menos susceptible a los residuos presentes en la tubería, que influirían en el rendimiento de medición de otras tecnologías de medición como la UT.

La propia herramienta de inspección en línea era una solución MFL-A bidireccional que contenía los siguientes elementos:

  • Unidad MFL bidireccional de baja fricción de 40”
  • Tecnología MFL de alta resolución
  • Capacidades de paso de pliegues espalda con espalda 1,5D

El magnetizador de baja fricción garantiza la obtención de una velocidad ideal de la herramienta, al tiempo que reduce el equipo de bombeo necesario para la operación de inspección. Aunque este magnetizador especializado se diseñó para una menor fricción y un funcionamiento bidireccional, no se reduce el rendimiento de medición de la herramienta en comparación con las herramientas de inspección tradicionales.

A pesar de influencias ambientales imprevistas, como múltiples tifones, el proyecto se completó según lo previsto. La ejecución del ILI se completó dentro del rango de velocidad requerido de 0,1 m/s – 3,0 m/s, y los niveles de magnetización especificados de 10 kA/m– 30 kA/m. Los datos recogidos garantizaron una evaluación detallada de la integridad de toda la tubería. De hecho, se observaron múltiples anomalías en las soldaduras de la circunferencia con una pérdida de pared mayor o igual al 10% en los últimos 500 metros antes del PLEM. Estos indicios se debían probablemente a anomalías típicas de las soldaduras, como falta de penetración, falta de fusión o pequeños desajustes. Dado que estas características se encontraban dentro de la zona crítica de 500 metros identificada anteriormente, los ingenieros de integridad de ROSEN realizaron evaluaciones adicionales de estos defectos para proporcionar detalles de dimensionamiento en profundidad. Con esta información detallada, el cliente fue capaz de tomar decisiones informadas para evitar cualquier incidente.

Su beneficio

Minimización de la exposición al riesgo
El riesgo es siempre un punto focal cuando se trata de lidiar con la integridad de cualquier activo de petróleo o gas. Si este activo se encuentra en un entorno submarino, la preocupación en torno al riesgo se multiplica por diez. Por lo tanto, la prevención de fallos de integridad es una preocupación primordial. Esta solución, que ofrece una cobertura del 100% en una sola pasada, no sólo ahorra costes operativos, sino que también ofrece la mayor probabilidad de detección de anomalías.

Mayor tiempo de actividad
Las líneas de carga no sólo se consideran críticas por los dramáticos efectos de los fallos de integridad, sino también por su necesidad vital para alimentar redes de distribución completas. Su papel esencial en los sistemas significa que el tiempo de inactividad tiene un efecto prominente en todo el suministro o recepción del producto. Por ello, la inspección de estos activos debe realizarse de manera oportuna y eficaz. La solución aplicada en este caso ofrece un tiempo de respuesta rápido, así como una tecnología robusta y probada para garantizar que el tiempo de inactividad se reduce al mínimo.

Ampliación de la vida útil
La situación actual del mercado exige centrarse aún más en el cuidado de los activos existentes en la industria del petróleo y el gas. Esto incluye la ampliación de la vida útil de los activos más antiguos. En el caso de esta línea de carga en particular, la razón principal para llevar a cabo esta inspección fue proporcionar la información necesaria para garantizar la rehabilitación segura de un componente vital.