DETERMINACION DE LA INTEGRIDAD DE DUCTOS CRITICOS

(NO MARRANEABLES) UTILIZANDO INSPECCION DE ONDAS

GUIADAS DE ULTRASONIDO.

AUTOR: EDISSON R. GARCIA PINEDADIRECTOR: Dr. ENRIQUE VERA LOPEZ

MARZO DE 2010

PETROBRAS

DISTRITO DE PRODUCCIÓN SUR PETROBRAS

Asociación Hobo - Campo Yaguará

Asociación Caguan - Campo Río Ceibas

INTEGRIDAD DPSU – ANTECEDENTES LINEAS DE FLUJO

INTEGRIDAD DPSU – PLAN DE ACCIÓN

Justificar e implementar la aplicación de la técnica en campo dentro del plan de mantenimiento preventivo del DPSU.

Seleccionar ductos críticos idóneos para la aplicación del ultrasonido de largo alcance.

Crear y Aplicar un procedimiento seguro para la aplicación y análisis de la técnica.

Identificar las características reales de la técnica ventajas y limitaciones de su aplicación en el DPSU.

ULTRASONIDO DE LARGO ALCANCE - LRUT

Soldadura

Corrosión

Perdida metal

BridaTransductor Convencional

Area inspeccionada

Soldadura

Corrosión

Perdida metal

BridaTransductores

Ondas GuiadasOnda Guiada

100% Inspección

ANGULOS CRITICOS

Segundo ángulo critico

56º

T

L

0º Probe

L

L

L LL

T

28º28º

33º

T

L

Primer ángulo critico

ATENUACIÓN DE LAS ONDAS GUIADAS

REFLEXIÓN DE LAS ONDAS GUIADAS

SELECCIÓN DE LINEAS DE FLUJO PARA INSPECCIÓN

Zonas de alta consecuencia, Continuidad del procesoHistóricos de falla, Costos asociados para la implementación de la técnica

Aéreas, Enterradas, ≠ Revestimiento, ≠ Fluidos

METODO DE EVALUACIÓN

DIR 3 DIR 2 DIR 1

MATRIZ DE EVALUACIÓN

PROCEDIMIENTO - DPSU

• SE OFICIALIZA Y APRUEBA UN PDO MARCO PARA LA APLICACIÓN SEGURA DE LA INSPECCIÓN DE TUBERÍAS CON LRUT.

• CAPACIDADES Y COMPETENCIAS DEL PERSONAL• EQUIPOS Y HERRAMIENTAS• PERMISOS DE TRABAJO• EPP• SMS• PASO A PASO• REPORTE DE TRABAJO

-Líneas inspeccionadas-Indicaciones detectadas-No. Disparos-Alcance

DESARROLLO Y RESULTADOS DE LA INSPECCIÓN

30 líneas de: Trasferencia, inyección, proceso y transporte. 3” – 4” – 6” – 8” – 10” – 12” y 14” Coaltar, cinta poliken, pintura anticorrosiva, epoxica, sin revestimiento

Aguas aceitosas, crudo, agua y gasAéreas, enterradas, cruces de carretera, de ríos y diques de cemento

DESARROLLO Y RESULTADOS DE LA INSPECCIÓN

AGUAS ACEITOSAS, OD: 6”- Alcance:21,5m – FBE y Enterrada

Zona Muerta: 80 cmProfundidad: 70 cmTipo onda: Torsional 27 KHzAnomalía: CAT1 – DIR1 (1,44m)

GAS ALTA PRESIÓN A TEA, OD: 10”- Alcance:138,1m Pintura Anticorrosiva/Aérea

Zona Muerta: 80 cmProfundidad: 0 cmTipo onda: Longitudinal 51KHzAnomalías: CAT1x2 – DIR1 (65,51 y 80,66m)Verificación: B-Scan%PM: 3,8% y 3,23%

CRUDO DE SEPARADORES A TANQUE GUN BARRELOD: 8”- Alcance:11,5m – Alquitrán de hulla/Enterrada

Zona Muerta: 80 cmProfundidad: 1,20 cmTipo onda: Longitudinal 46KHzAnomalías: CAT3 – DIR3(9,27m)Verificación: Despegue del recubrimiento

TRONCAL DE PRODUCCIÓN CENTROOD: 6”- Alcance: 36,7m – FBE/Aérea

Señal Fantasma

Zona Muerta: 80 cmProfundidad: 0Tipo onda: Longitudinal 51KHzAnomalías: CAT3 (6,08m)Verificación: B-Scan%PM: 17%

TRONCAL DE PRODUCCIÓN SUROD: 6”- Alcance: 117,8m – FBE/Aérea-Enterrada

Zona Muerta: 80 cmProfundidad: 0Tipo onda: Torsional 27KHzAnomalías: CAT3 (10,23m)Verificación: C-Scan%PM: 31,17% ,-2.55mm

AGUA DE INYECCIÓN - PEÑALISADiámetro: 6” Id. Prueba: TL02Espesor: 4,48 mm Fecha: 07/11/09Localización: Estación Pdo. Anomalías: N.A.Característica: Pintura Alcance: 0 metros

INYECCIÓN DE AGUA BIAS 4-5-6Diámetro: 12” Id. Prueba: TL02Espesor: 7,745 mm Fecha: 05/11/09Localización: BIA´s. Anomalías: N.A.Característica: Pintura Alcance: 0 metros

Aumento de la relación Señal/RuidoGran Turbulencia FluidoRuido Externo

OTROS CASOS / CAMPO CERCANO

16,3 m 16,3 m14” AGUA DE GUN BARREL A DESNATADOR / ENTERRADA A 2,30 m

Cruces de carretera – trazado geométrico

ANALISIS DE RESULTADOS

Relación de la totalidad de inspecciones con ultrasonido de largo alcance en el DPSU.

0

10

20

30

40

50

60

70

7

30

63

No

. Dis

par

os

Resultados Inspección LRUT

Inconclusas Anomalias Sin anomalias

ANALISIS DE RESULTADOS

0

2

4

6

8

10

12

14

16

16

1312

No

. An

om

alía

s

Identificación de anomailías

CAT 1 CAT 2 CAT 3

Selección de indicaciones detectadas por prioridad

ANALISIS DE RESULTADOS

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

68

32

100

No

. Dis

par

os

No. Disparos por Campo

Yaguará Rio Ceibas Total Disparos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Inconclusas Anomalias Sin anomalias

7

26

39

0

15

24

No

. Dis

par

os

Resultados por campo

Yaguará

Rio Ceibas

ANALISIS DE RESULTADOS

0

500

1000

1500

2000

2500

Enterrada Aérea

641,9

2344,2

162,1

1945,8

Can

tidad

(m)

Tramos Aéreos Vs Enterrados

Yaguará

Rio Ceibas

0

10

20

30

40

50

60

70

11,5

45,1

69,1

9,2

Alc

an

ce (m

)

Rendimiento Vs Recubrimiento

Coaltar Poliken FBE Pintura

115

120

125

130

135

140

145

150

155

130

138

151,2

Alc

an

ce (m

)

Rendimiento Vs Recubrimiento

FBE Pintura Desnuda

ANALISIS DE RESULTADOS

APLICACIÓN DE LAS ONDAS GUIADAS EN EL DPSU- PETROBRAS

SATISFACTORIA

• 5.094 METROS INSPECCIONADOS• DETECCIÓN DE ANOMALIAS CON POCA PROBABILIDAD DE

DETECCIÓN POR OTRO METODO DE INSPECCIÓN

TECNICA Y ECONOMICAMENTE BENEFICIOSA

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

SENSIBILIDAD Y RANGO DE INSPECCIÓN

ONDAS DE TORSION DE 27KHz MEJOR DESEMPEÑO TUBERIAS ENTERRADAS

MAS SENSIBLES A LOS DEFECTOSMEJOR RESOLUCIÓN

ONDAS LONGITDINALES GRAN ALCANCE < FRECUENCIA Y RESOLUCIÓN

CONCLUSIONES

LA DISTANCIA EFECTIVA DE INSPECCIÓN, VARIA SIGNIFICATIVAMENTE CON EL TIPO DE REVESTIMIENTO.

EL ESTADO Y ESPESOR DEL RECUBRIMIENTO SON DIRECTAMENTE PROPORCIONALES A LA ATENUACION DE LAS ONDAS

LOS RECUBRIMIENTOS BITUMINOSOS NO SON LOS MAS ADECUADOS PARA LA APLICACIÓN DE LA TECNICA

1. Presenta una muy buena amortiguación a las vibraciones ultrasónicas.2. Genera altos niveles de ruido, reduciendo así la relación señal/ruido.

RECUBRIMIENTOS COMO EL FBE, OFRCEN GRAN RENDIMIENTO EN TUBERIAS AEREAS Y ENTERRADAS.

CONCLUSIONES

TUBERIAS ENTERRADAS LA PROFUNDIDAD NO ES EL PROBLEMAATENUACIÓN= COMPOSICION DEL SUELO Y CONTENIDO DE AGUA

TUBERIAS EMBEBIDAS EN CONCRETO AUMENTAN LA ATENUACIÓNDPSU= Inspección de la totalidad del área que atraviesa el diqueEl concreto no esta bien adherido a la pared de la tubería

COSTOS DE EXCAVACIÓN Y TAPADO, CORTO ALCANCE DE INSPECCIÓN EN TUBERIAS ENTERRADAS ES UN GRAN FACTOR DE LIMITACIÓN PARA LA APLICACIÓN DE LA INSPECCIÓN CON LRUT.

RECOMENDACIONES

• Recubrimientos firmemente adheridos aumentan la impedancia acústicaAumenta el alcance de inspección si se realiza la prueba a una frecuencia mas baja (resolución y sensibilidad).

• Aumentar la limpieza del recubrimiento en las zonas cercanas a la instalación del anillo transductor (atenuación campo cercano).

• Método de evaluación para la selección y clasificación de las tuberías a inspeccionar, según características especificas.

• Proporcionar información real sobre las limitaciones del método, para no generar expectativas falsas a los clientes.

• El operador de la técnica debe estar altamente capacitado y calificado para interpretar las señales en presencia de factores limitantes.

• Realizar reunión de progreso por medio de un reporte diario.

A

BC

D