In a Nutshell:

¿Por qué mantiene su vehículo en buen estado? ¿Por qué ejecuta programas de limpieza y detección de virus en la computadora de su hogar? Por la misma razón que un operador de ductos o instalaciones evalúa con frecuencia sus activos: cuando se asegura de que su auto está en buen estado y de que su computadora cuenta con las actualizaciones necesarias evita fallas o accidentes. Del mismo modo, cuando mantiene su máquina correctamente aceitada, se garantiza un mejor funcionamiento a largo plazo. Este es el caso de cada uno de los componentes de una red completa de ductos o de una instalación para almacenamiento de tanques.

Este caso detalla el análisis de la integridad mecánica de un oleoducto de 8 pulgadas dentro de una instalación. Mediante una amplia gama de técnicas de inspección no destructivas (IND), el objetivo era optimizar las estrategias de operación del ducto por medio de un programa de mantenimiento preventivo y correctivo durante los años siguientes. Esto implicó la detección de daños en el ducto en sí utilizando técnicas IND convencionales en las secciones de tubería superficiales y una onda ultrasónica guiada en las secciones subterráneas, tal como se indica en la API 570. Con cada inspección se entrega una lista con acciones recomendadas, como monitoreos posteriores, análisis adicionales o acciones correctivas. De esto surge un plan de inspecciones futuras, y el punto de partida para las próximas actividades de evaluación de integridad y monitoreo de daños.

Datos

Secciones superficiales del ducto

Este activo en particular presentaba secciones tanto superficiales como subterráneas, por lo que exigió la aplicación de una amplia gama de técnicas de inspección, empezando con las secciones expuestas.

Inspección visual
Con el propósito de determinar el estado de la superficie exterior del oleoducto de 8 pulgadas e identificar daños en la pintura, el recubrimiento, evidencia de fugas, desalineaciones, el estado de las soldaduras, refuerzos y soportes, así como la alineación general de la tubería sobre los soportes, se llevó a cabo una inspección visual. Esta práctica también permitiría verificar la ubicación, orientación, forma, tamaño y tipo de las discontinuidades detectadas.

Figura 1 – Todas las características visibles se miden y documentan durante la inspección visual.

Figura 1 – Todas las características visibles se miden y documentan durante la inspección visual

Medición del espesor de la pared
Se asignaron puntos de análisis a lo largo de toda la tubería expuesta donde se midió el espesor de la pared de manera repetida para evaluar el estado de los componentes. Estos puntos se establecieron en las posiciones horarias de 12, 3, 6 y 9 del ducto, 10 cm antes de cada soldadura circunferencial y cada 1 metro. De esta medición se obtuvieron datos iniciales precisos para el cálculo de las velocidades de crecimiento de corrosión, de la vida útil restante, así como de los plazos recomendados para las inspecciones futuras. Para recabar estos datos, el personal de campo combinó inspecciones visuales con medidores UT. En resumen, se realiza una “revisión de puntos” (spot check) en las secciones predefinidas de la tubería, que pueden volver a revisarse en intervalos preestablecidos, con el fin de monitorear los cambios progresivos en el estado de las tuberías.

Discontinuidades internas
Para detectar discontinuidades internas, como es el caso de pérdidas de espesor de pared debido a erosión, corrosión o reacciones químicas en el ambiente, se empleó la tecnología ultrasónica por haz recto.

Figura 2

Figura 2 – Detección de discontinuidades internas

Secciones subterráneas del ducto

Para conocer el estado de las secciones subterráneas a lo largo del ducto, Grupo ROSEN empleó una onda UT guiada. Las pruebas ultrasónicas de largo alcance (LRUT) son ideales para inspeccionar las tuberías de difícil acceso, como es el caso de las tuberías subterráneas en cruces de carreteras y caminos o cuando la ruta de la tubería en el interior de una refinería pasa por debajo de un camino (u otra construcción) y continúa del otro lado. Las tecnologías LRUT permiten que las transmisiones de ondas ultrasónicas masivas guiadas de baja frecuencia se propaguen hacia adentro del ducto desde el transductor que se fija a este último. La tecnología emite frecuencias casi inaudibles. Estas bajas frecuencias resultan necesarias para que el modo de onda adecuado viaje por la superficie de la tubería.

La Figura 3 muestra el collar LRUT en la tubería, que es ideal para la inspección de tuberías de difícil acceso.

Figura 3 – Muestra el collar LRUT en la tubería, que es ideal para la inspección de tuberías de difícil acceso

Las ondas guiadas pueden viajar varios metros, por lo que se usan para analizar áreas amplias desde un único punto de partida. Cualquier cambio en el espesor del ducto (ya sea en la pared interna o externa) generará reflejos que captará el transductor que se colocó alrededor de la tubería. El sistema permite que un operador capacitado pueda distinguir entre las pérdidas de metal y las características inherentes de la tubería, especialmente las soldaduras.

Interfaz suelo-aire

En este caso, fue necesario prestar especial atención a la interfaz suelo-aire. Las interfaces suelo-aire representan un riesgo especial para las tuberías superficiales ya que, con frecuencia, están en contacto con más oxígeno que las tuberías subterráneas y suelen ubicarse en suelo húmedo, lo que aumenta las probabilidades de corrosión. Después de haber terminado la inspección inicial, se excavó la interfaz suelo-aire de acuerdo con lo indicado en la API 570, conforme se fueron reportando las anomalías. Posteriormente, se inspeccionaron con el sistema LRUT para localizar posibles pérdidas de metal internas o externas.

Información

Los datos recabados por las distintas técnicas IND se compilan en una serie de informes que consolidan la información acerca de todas las anomalías, el espesor de la pared en todo el ducto y las anomalías geométricas, incluidas las instalaciones como los soportes o las válvulas. Posteriormente, estos datos se someten a una evaluación que se basa en distintos procedimientos, normas o códigos, como son el ASME B31G, la API 570, la API 580, entre otros. En este caso, los datos recopilados acerca del ducto de 8 pulgadas se ‘calificaron’ de acuerdo con la Vida Útil Restante Estimada (VRE). Todas las anomalías se clasificaron en cuatro secciones, cada una de las cuales presentaba distintas recomendaciones.

Tabla 1 – Esta tabla muestra los cuatro grupos de criterios de acción recomendada con base en el cálculo de Vida Útil Restante Estimada (VRE)

Tabla 1 – Esta tabla muestra los cuatro grupos de criterios de acción recomendada con base en el cálculo de Vida Útil Restante Estimada (VRE)

Asimismo, las anomalías se clasificaron de acuerdo con el porcentaje de pérdida de material. Para estos criterios de recomendaciones, se definieron tres grupos distintos.

Tabla 2 – Esta tabla muestra los tres grupos de criterios de acción recomendada de acuerdo con el porcentaje (%) de pérdida de material

Tabla 2 – Esta tabla muestra los tres grupos de criterios de acción recomendada de acuerdo con el porcentaje (%) de pérdida de material

En este caso, los resultados de la inspección permitieron identificar 3 anomalías con un porcentaje superior a 70 %, 11 anomalías dentro del rango de 50 % y 69 %, 76 anomalías dentro del rango de 10 % y 49 %, y 14 anomalías cuya pérdida de material era menor de 10 %. A partir de estos resultados, se presentaron las recomendaciones y el operador pudo tomar decisiones de mitigación.

Decisiones

De acuerdo con los resultados generados a partir de la información recabada, ROSEN pudo presentar una serie de recomendaciones para lograr la operación continua y segura del activo, entre las que se incluyen las siguientes:

  • Las anomalías que se muestran en rojo dentro de las tablas de acciones correctivas deben cambiarse o repararse de inmediato.
  • Terminar las reparaciones de acuerdo con lo indicado en los criterios de la norma ASME PCC2.
  • Continuar con el programa de reparaciones documentado en las tablas de acciones correctivas.
  • Cuando se hayan terminado las reparaciones, la próxima inspección visual debe llevarse a cabo en un plazo máximo de 5 años y la inspección ultrasónica, dentro de los 10 años posteriores a la fecha de la última inspección.
  • Implementar un programa de mantenimiento para el recubrimiento anticorrosivo (pintura) en todo el ducto.
  • Implementar un plan de mantenimiento para todo el soporte del ducto.
  • Reacomodar o rehabilitar los soportes que presenten separaciones entre la tubería y los soportes mismos, según corresponda.
  • Terminar un sistema de documentos de control que incluya programas de inspección y reparación, registros de mantenimiento de válvulas, sellos / empaques, control de cambios, entre otros.