CONSTRUCCION DE INSTALACIONES PETROLERAS

UNIDAD I

SISTEMAS ESTRUCTURALES

Estructuras Offshore

Una estructura offshore es una estructura situada en el mar y que portanto se encuentra sometida a la acción del oleaje, y además a unascondiciones meteorológicas adversas. Estos fenómenos es importantetenerlos en cuenta en el diseño y el cálculo de estas estructuras ya queel tiempo meteorológico es una de las principales causas de fallos en lasestructuras offshore

¿Qué es una plataforma petrolífera?

• Una plataforma petrolífera es el conjunto deinstalaciones ubicadas en los mares u océanospara extraer petróleo o gas natural delsubsuelo marítimo. Una de las principalestareas que se realizan en estas instalaciones,es taladrar el subsuelo hasta alcanzar la zonadonde se encuentra el petróleo o gas, lo cualpuede ser a cientos de metros debajo del fosomarino

• Estas plataformas son instalacionessumamente complejas y requieren ser losuficientemente resistentes para combatir eloleaje marino y soportar la enormemaquinaria que se utiliza para extraer elpetróleo o gas natural del subsuelo

Historia de las plataformas petrolíferas

En los años 30, las primeras explotaciones petrolíferas serealizaban en mares poco profundos a través deinstalaciones que no eran más que torretas sobre el fondoancladas a pocas decenas de metros en el lecho marino,pero la tecnología ha hecho que ahora no existan límites alos anclajes de plataformas incluso en los mares másprofundos.

Las que se encuentran en aguas profundas son estructurasflotantes y se mantienen en su sitio mediante sistemas deanclaje que están sujetos generalmente a pilotes y/oancas de succión previamente fijadas al fondo. Su enormemasa aguanta hasta los más fuertes huracanes gracias a laflexibilidad que brindan los miles de metros de cables deacero que las mantienen ancladas

• En la actualidad se utiliza una tecnología conocidacomo posicionamiento dinámico que mediantepotentes motores y propulsores desplaza laplataforma para recolocarla en el punto exacto enel que debe estar. Para ello se utilizan sistemas deGPS que mediante triangulación satelital y uso desistemas automatizados por computadora,comparan las posiciones y rectificanautomáticamente la posible traslación,controlando los motores y propulsores de laplataforma. Esta es una técnica es muy utilizadaen plataformas y barcos de exploración ymantenimiento evitando así el uso de sistemas deanclaje que además de caros, no presentan laversatilidad de un barco o plataforma conposicionamiento dinámico.

Tipos básicos de plataformas petrolíferas.

• En la industria petrolera y en la sustraccióndel petróleo se utilizan diferentes tipos deplantas petrolíferas, esto va a depender dela perforación, de la estructura en donde seva a trabajar. Hay principalmente cuatrotipos de plataformas petroleras:

1. Plataformas marinas semisumergibles.

Las plataformas Semisumergibles sonflotantes y permanecen posicionadas conanclas o posicionamiento dinámico, seutilizan para perforar en tirantes de aguamayores de 100 metros, usando para elloconexiones submarinas.

2. Plataformas marinas auto elevables.

Las plataformas Auto elevables pueden ser de patasindependientes y no independientes, las de patasindependientes permanecen posicionadas hincandolas patas en el lecho marino y las de patas noindependientes asientan su pontón en el lechomarino, en los dos casos levantan la plataformadejando un colchón de aire entre el casco y el nivelde agua. Estas plataformas se utilizan para perforary dar mantenimiento a los pozos, en aguas somerashasta con un máximo de 100 metros de tirante deagua.

3. Plataformas marinas fijas con equipo convencional y modular.

Los equipos Convencionales y Modulares se utilizanpara la terminación, reparación, reentradas y/oprofundización de pozos los cuales son instalados sobrelas estructuras fijas. Los equipos Convencionales, tienenmástil y cuentan con mayor caballaje para operar enpozos de mayor profundidad .Los equipos modularestienen torre de perforación, están compuestos pormódulos, que son instalados por su propia grúa y son

equipos para operaren pozos someros.

4. Barco perforador

Como su nombre lo indica, es un barco sobre el cual seinstala un equipo de perforación con todo lo necesariopara efectuar trabajos de perforación en el mar.

Como su nombre lo indica, es un barco sobre el cual seinstala un equipo de perforación con todo lo necesariopara efectuar trabajos de perforación en el mar.

Un barco de perforación puede ser anclado, o su posiciónmantenida mediante un control automático de posiciónparecido al de una plataforma semi-sumergible.

Los Barcos de perforación tienen exactamente el mismoequipo que las plataformas semi-sumergibles, con lasBOPs conectadas sobre el lecho marino.

Entorno y características de una plataforma petrolífera.

• No vamos a negar que la vida y las condiciones de trabajo abordo de esta clase de instalaciones industriales son duras yestrictas.

• Todo aspirante a este tipo de trabajo se pregunta cómo sería suvida en tal ambiente. Lo cierto es que las condiciones deaislamiento extremo de un lugar tan peculiar, la presencia deun medio hostil, como es el mar abierto, rodeando toda lainstalación y las condiciones de calor y frío intensos no dejan anadie impasible.

• Hay que tener en cuenta que las condiciones varían en funcióndel puesto. Así, los empleados de extracción y construcción, ysus ayudantes, trabajan al aire libre en las condiciones másduras; los geólogos e ingenieros dividen su trabajo entre lasoficinas y la planta, siendo sus condiciones intermedias; y losgerentes, ejecutivos y personal administrativo trabajan en lasoficinas, disfrutando de las condiciones más confortables.

• No obstante, las condiciones de vida han mejoradoconsiderablemente y, hoy en día, son muchas lasinstalaciones de este tipo que brindan comodidadespropias de una instalación hotelera.

• Nada más llegar a las instalaciones, todo nuevoempleado es dotado de lo necesario para garantizaruna segura y confortable estancia. Se le entrega unmono, botas y gafas especiales de seguridad y cascoprotector. Después se le enseña toda la instalación.

• Desde el punto de vista económico, trabajar en unainstalación de este tipo es realmente lucrativo.Ciertamente, los ingresos obtenidos en este tipo detrabajos son considerablemente superiores a los decualquier trabajo similar en tierra. Además, todos losgastos de comida, alojamiento y viajes son por cuentade la empresa, lo cual convierte a este trabajo en unafuente importante de ingresos.

• La mayoría de las empresas dedicadas a estas explotaciones tiene susplataformas en lugares como Venezuela, Brasil, Oriente Medio, Mar delNorte o costa de Escandinavia. Ello hace que los empleados recorrangrandes distancias para acceder a sus puestos de trabajo o para reunirsecon sus familiares y amigos. Todo ello, como hemos dicho, por cuenta dela empresa.

• En cuanto a los turnos de trabajo, varían mucho en función de lacompañía de que se trate y del tipo de trabajo prestado. Un sistema muycorriente suele ser el que consiste en un periodo de 14 días trabajadosseguidos de 21 días de descanso; otros sistemas se basan en trabajardurante 1 ó 2 semanas y descansar por igual periodo, o en trabajar dos ydescansar otras dos y así progresivamente hasta llegar a un turno de unmes.

• En relación con horario, hay que decir que se rondan las ochenta a cienhoras semanales, lo cual podría parecer una semana de trabajo muylarga y agotadora. Pero, hay que considerar que los empleados seencuentran en el puesto de trabajo las 24 horas del día, lo cual evita losproblemas inherentes a los trabajos en tierra, tales como levantarse conprisa para conducir al lugar de trabajo, tener que comer el almuerzo oaperitivo de media mañana apresuradamente, etc.

• Por otro lado, el tiempo libre de que se dispone en este tipo detrabajos es una de las atracciones principales del mismo. Pocasocupaciones dan al empleado tal cantidad de tiempo paradesarrollar sus actividades privadas y familiares, o para dedicarsea otra actividad profesional o negocio.

• Durante el tiempo de permanencia abordo, podemos invertirnuestro tiempo libre en una amplia variedad de atracciones ycomodidades, porque las modernas instalaciones marítimasofrecen un amplio abanico de posibilidades para el ocio,diseñadas para hacer la vida del trabajador lo más agradableposible durante su estancia en la plataforma. Modernos sistemasde TV y telefonía vía satélite, muy bien surtidas videotecas,gimnasio, sauna, videojuegos, conexión a Internet, etc.

• Se trata de hacer la estancia confortable, compensando la durezadel trabajo y asegurando con ello la calidad del trabajo.

• Por otro lado, las compañías más solventes dan serviciosespeciales a los empleados a bajo costo o, incluso, gratis. Así,algunas ofrecen seguros médicos de alta categoría, seguro de viday, en algunos casos, dan la posibilidad al empleado de participaren las ganancias de la compañía, detrayendo un porcentaje delsueldo y colocándolo en una cuenta de ahorro especial.

Preparación del diseño yconstrucción de Plataformas.

REPORTE INVESTIGACION GEOTECNICA.

CRITERIOS PARA DISEÑO ESTATICO.

CRITERIOS PARA DISEÑO DINAMICO PARA CONDICIONES DE CARGASSISMICAS.

NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓNDE ESTRUCTURAS METÁLICAS.

REGLAMENTO PARA LA ESTRUCTURA DE LAS PLATAFORMAS

API-RP2A

es una guía para aquellos que están preocupados conel diseño y la construcción de nuevas plataformas ypara la reubicación de las plataformas existentes quese utilizan para la perforación, el desarrollo yalmacenamiento de hidrocarburos en áreas de altamar.

Además, se proporcionan directrices para laevaluación de las plataformas existentes en el caso deque sea necesario hacer una determinación de la"aptitud para el uso" de la estructura.

• API-RP2G instalaciones de producción deestructuras costa afuera

• API-RP14C práctica recomendada para el análisis,diseño, instalación y pruebas de los sistemas básicosde seguridad de superficie para las plataformas deproducción costa afuera

• API-RP2FPS 01 Práctica Recomendada para laplanificación, diseño y construcción de sistemas deproducción flotantes

AISC

El Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC), con sede en Chicago, es uninstituto técnico sin fines de lucro y asociación comercial creada en 1921 paraservir a la comunidad de diseño de estructuras de acero y la industria de laconstrucción en Estados Unidos.

La misión de la AISC es hacer que el acero estructural sea material elegido y el líderen las actividades técnicas y de capacidad en el mercado relacionadas con el aceroestructural, incluyendo: especificación y desarrollo de código, la investigación, laeducación, la asistencia técnica, certificación de calidad, la normalización y eldesarrollo del mercado .

AISC tiene una larga tradición de servicio a la industria de la construcción de aceroque proporciona información oportuna y confiable.

AWS( American Welding Society)

• Este código cubre los requisitos de lasoldadura de cualquier tipo de estructurasoldada del carbón utilizado y de bajaaleación Aceros de construcción.

• constituyen un conjunto de normas para laregulación de la soldadura en la construcciónde acero. Hay diez normativa y doce anexosinformativos de esta codificada.

PEMEX

• NRF-003-PEMEX-2007 DISEÑO Y EVALUACIÓNDE PLATAFORMAS MARINAS FIJAS EN ELGOLFO DE MÉXICO.

• NRF-041-PEMEX-2007 CARGA, AMARRE,TRANSPORTE E INSTALACIÓN DEPLATAFORMAS COSTA AFUERA.

Organismos reconocidos que evalúen y certifiquen la integridad estructural.

Definiciones:

Evaluación: “La evaluación es la determinación sistemática del mérito, el valor y elsignificado de algo o alguien en función de unos criterios respecto a un conjunto denormas. La evaluación a menudo se usa para caracterizar y evaluar temas deinterés en una amplia gama de las empresas humanas, incluyendo las artes, laeducación, la justicia, la salud, las fundaciones y organizaciones sin fines de lucro,los gobiernos y otros servicios humanos.”

Entidades de Certificación: “Son aquellas organizaciones privadas, que tienen comofunción evaluar la conformidad y certificar el cumplimiento de una norma dereferencia, ya sea del producto, del servicio o del sistema de gestión de unaorganización. Estas entidades deben ser independientes de la organización queauditan, y no haber realizado otros trabajos para ella, como por ejemplo,consultoría para implementar el sistema que certifican.”

Sociedades de Clasificación.

En la industria de navegación, las Sociedades deClasificación son organizaciones no gubernamentales ogrupos de profesionales con el objetivo de promover laseguridad de la vida humana y propiedades (buques yplataformas offshore) así como la protección del entornonatural marino. Esto se consigue gracias al desarrollode Reglas de Clasificación, la confirmación de que el diseñode los buques cumple con dichas reglas, la inspección de losbuques durante el periodo de construcción y lasinspecciones periódicas para confirmar que los buquescontinúan cumpliendo dichas reglas.

Asociación Internación de Sociedades de Clasificación (IACS)

La Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación (IACS), con sedeen Londres, representa a las diez Sociedades de Clasificación más importantesdel mundo. La IACS se fundó inicialmente con las siete sociedades líderesen 1968. Actualmente sus miembros son: ABS, BV, CCS, DNV, GL, KR, LR, NK,Rina y RS.La IACS es un órgano consultivo de la Organización MarítimaInternacional (OMI), que depende de la ONU, y permanece como la únicaorganización no gubernamental con título de observador que está autorizadaa desarrollar y aplicar reglas.

Organismos Miembros del IACS

• American Bureau of Shipping (ABS)• Bureau Veritas (BV)• China Classification Society (CCS)• Croatian Register of Shipping (CRS) • Det Norske Veritas (DNV)• Germanischer Lloyd (GL)• Indian Register of Shipping (IRS)• Korean Register of Shipping (KR)• Lloyd's Register (LR)• Nippon Kaiji Kyokai (NK/ClassNK)• Polish Register of Shipping (PRS) • Registro Italiano Navale (RINA)• Russian Maritime Register of Shipping (RS)

ABS (American Bureau of Shipping)

Es una Sociedad de clasificación con sede en Houston, Texas. ABS fue fundadaen 1862 y actualmente es una de las tres empresas líderes en su sector a nivelmundial, junto a la británica Lloyd's Register y la noruega Det Norske Veritas.ABS opera una estructura descentralizada por medio de tres divisioneslocalizadas en Houston (ABS Americas), Londres (ABS Europe) y Singapur (ABSPacific), contando con más de 150 oficinas en 70 países.

La misión de ABS es buscar el interés general así como las necesidades de susclientes promoviendo la seguridad de la vida humana y propiedades así comola protección del entorno natural marino por medio del desarrollo yverificación de estándares para el diseño, construcción y mantenimiento debuques y plataformas offshore.

DNV (Det Norske Veritas)

Es una Sociedad de Clasificación de ámbito mundial con sede en Noruega y fundadaen 1864. DNV es una fundación independiente. Sus objetivos son"salvaguardar lavida, propiedades y el medio marino" y es a su vez un proveedor líder de servicios degestión de riesgos.

Actualmente, 5800 empleados trabajan para DNV en 100 países diferentes a través de300 oficinas alrededor del mundo. Su sede central se localiza en Høvik, en lascercanías deOslo, Noruega.

LR (Lloyd’s Register)

Lloyd's Register es la primera y más antigua sociedad de clasificación, estableciendoreglas diseñadas para aumentar la seguridad y asegurando que los buques seconstruyan y mantengan de acuerdo con esas reglas.

La sociedad editó el primer Registro de buques en 1764 para dar tanto a los agentesde seguros como a los armadores una idea del estado de los buques que asegurabany fletaban. La clasificación "A1", de la que se deriva la actual nomenclatura de las«sociedades de clasificación», apareció por primera vez en la edición 1775-1776 delregistro.

El registro, con información de buques mercantes de más de 100 TPM, se ha venidopublicando anualmente desde entonces.