10 analisis de riesgos en las instalaciones petroleras costa fuera
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Análisis de Riesgos en las Instalaciones Petroleras Costa Fuera
¿Un enfoque Holístico o sinérgico?
M.Sc. Ing. Jorge Félix Medina Muiño
Cuba miembro indivudual # 1311
e-mail: [email protected]
Resumen
El trabajo se basa en la revisión de las publicaciones internacionales actualizadas y
un análisis sistémico detallado encaminado e identificar los principales problemas de
las construcciones fuera de costa relacionadas con el diseño, operación, riesgos y
seguridad de la construcción y explotación petrolera.
1. Específicamente: Reservas mundiales de petróleo, derecho marítimo zona
económica, impacto ecológico y social, oceanógrafa, geología del fondo
marino y meteorología, listado de todos los derrames de petróleo,
plataformas, campos petroleros entre otros.
2. Construcciones y equipamientos logísticos tales como: oleoductos, tanqueros,
barcazas, dragas, aparatos subacuaticos, grúas flotantes, perforadoras,
barcos de almacenamiento y producción, remolcadores, entre otros.
3. Plataformas historia Tipos de plataformas de concreto, semi sumergibles,
fijas, de tensión, tipos de posicionamiento, Materiales utilizados,
características, aplicaciones de acuerdo a la profundidad, reparaciones bajo
agua y desmantelamiento.
Palabras claves: petróleo, derrames, construcciones fuera de costa, reparaciones
embarcaciones, plataformas, riesgos y seguridad.
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Summary
The work one bases on the revision of the up-to-date international publications and a
designed detailed systemic analysis and identifies the main problems of the
constructions offshore. Related with the design operations, risks and safety of the
construction and oil exploitation.
1. Specifically: oil reserves , maritime law, exclusive economic zone, ecological
and social impact, oceanographer, geology of the seabed and meteorology,
list of major all the petroleum spills, platforms, oils fields and others.
2. Constructions and logistic equipments such as: Oil pipelines; oil tanker;
barges; dredges, underwater devices, crane vessels, drill ships, floating
production, storage and offloading, and others.
3. Platforms, history, types of platforms Steel Jackets, Gravity-Based Structures,
Tension-Leg Platforms, characteristics, Underwater Repairs, Removal and
Salvage
Key words: oils, spills, construction offshore, repair, vessels, platforms, risk and
safety.
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Introducción.
El siguiente trabajo realizado sobre instalaciones fuera de costa es el resultado de
una búsqueda, análisis y estudio de documentos actualizados y escritos por
expertos en la materia. Incluye best seller e informes basados en investigaciones y
experimentos prácticos en el terreno sobre los temas abordados. Que el autor no
puede acometer, además que seria imposible por el tiempo y los recursos así como
la visión global que se intenta brindar solamente en el aspecto de los riesgos en las
instalaciones petroleras fuera de costa. El trabajo se encuentra en fase de
elaboración todavía, pues requiere más profundización y ampliación de los temas
tanto particulares como globales, así como sus interacciones. Aunque incompleto el
trabajo brindara algunos elementos de riesgo tanto particulares de los sistemas
como generales de las instalaciones fuera de costa.
En el mismo se pretende determinar si es mas conveniente un enfoque sinérgico u
holístico en el tema de riesgos. Dada la magnitud de las instalaciones en cuanto a
áreas geográficas, tamaños físicos entre las más grandes obras de ingeniería
humanas así como su peso descomunal. La necesidad de infraestructuras y de una
flota de embarcaciones y equipamiento logístico inclusive submarino y aéreo, donde
cada elemento cumple una función y esta expuesto a los elementos y sufre de
grandes riesgos y peligros. Donde forman parte diferentes ramas de la ingeniería y
profesiones, diseñadores, ingenieros, constructores y operadores. Finalmente todas
estas instalaciones con tareas específicas se encuentran en el medio de un flujo
productivo interconectado y dependiente funcionando como un todo.
No obstante se menciona una cantidad de riesgos en el trabajo y se intentadar una
visión general con las instalaciones implicadas con los riesgo y su costo económico
retos ingenieriles e importancia. Por ejemplo: la plataforma Petronius tiene 610 m
de alto pesa 43,000 tons. Una capacidad de 8,000 m3 (50,000 barrels) de petróleo
2,000,000 m3 (70 millón cúbico feet) de gas natural son extraídos diariamente. Su
construcción del 1997 al 2000 con un costo final de 500 millones de dólares. Es una
compliant tower oil platform operada por Chevron Corporation en el Golfo de
México.
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La plataforma Troll condeep estructura de concreto reforzado para extraer gas
natural pesa 656,000 tons, tiene 6 apoyos de 40 m de alto fijada con anclas de vacío
sobre un suelo marino de 303 m, se comenzó a construir en 1991 termino en 1995
su ensamblaje, posteriormente ha sido la construcción mas alta que se halla
desplazado en la historia en un viaje que duro 7 días y cubrió una distancia de 200
km. Recibió un premio Guinness World Record y se ofreció un concierto de música.
El trabajo presenta importancia porque aborda en tema de los riesgos a causa de los
accidentes que se vienen produciendo en las instalaciones petroleras fuera de costa.
Las que han provocado perdidas materiales, muertes y graves daños ecológicos.
Finalmente el efecto de la quema de petróleo como causa del calentamiento global
se encuentra en debate científico.
Dada la importancia del petróleo en nuestra sociedad como fuente de energía y
materia prima en la industria petroquímica, elaboradora de una enorme variedad de
productos y materiales sintéticos, hoy en dia casi más importantes que la propia
generación eléctrica basada en petróleo. Pues recientemente se ha desarrollado
otras fuentes de energía renovables que pudieran sustituir el petróleo a largo plazo y
constituyen una alternativa pero la gran variedad de productos orgánicos cuyo origen
son los hidrocarburos tomara mas tiempo sustituir.
¿Porque llegamos al tema de la extracción marina de petróleo?
¿Porque se hace cada vez mas profunda y cada vez mas difícil compleja y
peligrosa?
Sencillamente la población mundial crece y con ella su paradigma de crecimiento
económico y material infinito, al cual se contrapone una fuente limitada de recursos
materiales y energéticos, entre los cuales se encuentra el petróleo. Los últimos
descubrimientos apuntan hacia el mar, por ejemplo: la compañía brasileña Petrobras
ha descubierto en el 2007, el primer mega campo llamado Tupí, encontrado a 5,000
metros el segundo, Enero 2008 llamado Júpiter y el tercero en Mayo 21, 2008
localizado a 250 km de distancia de San Pablo entre 6000 y 6300 metros.
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Primera parte Desarrollo
El petróleo alimenta un porcentaje muy alto del consumo de energía del mundo,
entre el 32% de Europa y Asia hasta el 53% de Oriente Medio. En otras regiones
geográficas el peso energético del petróleo es el siguiente: Sudamérica y América
Central (44%), África (41%) y Norteamérica (40%).
La producción, distribución, refino y venta del petróleo tomados éstos como uno solo,
representan la industria mas grande en términos de valor en dólares en la Tierra.
Debido a que el petróleo es un recurso natural no renovable, la industria se enfrenta
a un inevitable agotamiento de las reservas de petróleo en el mundo. La Revista
Estadística de Energía Mundial de 2007 editada por la compañía BP (The BP
Statistical Review of World Energy 2007) calculó la proporción entre reservas de
petróleo y producción teniendo en cuenta las reservas probadas mundiales. Según
dicho estudio, la vida útil esperada de las reservas ubicadas en Oriente Medio sería
de 79,5 años, la de Latinoamérica de 41,2 años y la de Norteamérica de tan sólo 12
años. El significado del cálculo de la proporción entre las reservas de petróleo
probadas y la producción global es que, manteniendo los niveles actuales de
producción, y siempre que no se descubran nuevas reservas de petróleo, las
reservas existentes se agotarán en 40,5 años.
En este orden de ideas, la Teoría del pico de Hubbert es una influyente teoría acerca
de la tasa de agotamiento a largo plazo del petróleo, así como de otros combustibles
fósiles.
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Para profundizar en los datos véase los Anexos:
Lista de países con reservas probadas de petróleo
Lista de países productores de petróleo
Lista de países consumidores de petróleo
Lista de países importadores de petróleo
Lista de países exportadores de petróleo
Lista de plataformas semi-sumergibles de petróleo
Lista de las más grandes estructuras de concreto fuera de costa
Lista de tanqueros
Lista de embarcaciones de descarga almacenamiento y producción
Lista de las más grandes grúas flotantes
Lista de derrames de petróleo
Lista de campos petroleros
Lista de oleoductos
Lista de accidentes en oleoductos
Lista de las más profundas plataformas
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Presentación de algunos riesgos preliminares.
Riesgo conocer las Leyes marítimas internacionales y en especial las del país, en
el cual se instalara la estructura off Shore.
riesgo un estudio geofísico incompleto o errado debido a, dificultades para obtener
muestras del suelo marino, no amplia recolección de muestras debido a falta de
tiempo prisa, tipo de fondos variados, tipos de arcilla, arena, cantos rodados, cieno,
dunas, corales, metano, barro, plataformas continentales estrechas profundidades
abisales cercas.
Generalmente las exploraciones la realiza la propia compañía.
Geo peligros son encontrados por la exploración. Se definen como geopeligros un
sitio en el cual el suelo tiene ciertas probabilidad en condiciones de desarrollar fallas
causando daños ecológicos y de inversión en la instalación off Shore.
Ejemplos: (Kvalstad, 2001) y Atkins (2004)
Tipos de geopeligros: inestabilidad en el suelo marino (peligros de deslizamientos de
tierra), variedad de suelo marino (topografía compleja el suelo marino presenta
cañones, canales, etc.), que pueden desarrollar corrientes y peligros potenciales
futuros. Características relativas a la presión del fluido o gas, (emanaciones de
metano), pueden reducir la solides de suelo marino y afectar la flotabilidad de las
embarcaciones; a profundidades de mas 1250 metros aparecen hidratos de metano.
(Holbrook et al, 2002).También zonas de fallas y sísmicas.
Contra sismos marinos, terremotos y Tsunamis no hay plan de contingencia.
En los fondos sedimentarios cerca de la desembocadura de los ríos tales como el
Missisipi, amazonas, Orinoco y el congo. En el golfo de México ocurren
deslizamientos de fango y barro. La abrasión y erosión marina provenientes de olas
y si estas contienen polvo o sedimentos producen sobre la estructura algo similar al
pitting hay que colocar protección en las tuberías e instalaciones.
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Estos estudios se recomienda se utilicen datos para conformar un mapa del suelo
marino en 3D a mas de 500 metros de profundidad esto ayudara a una mas alta
resolución.
Riesgo con la lluvia niebla rayos relámpagos afecta trabajos sobre cubierta el
aterrizaje del helicóptero peligro de llenarse de agua las escotillas inundarse se debe
drenar el agua y con ayuda del radar el GPS etc. mejorar la visibilidad
Riesgo con las mareas y sobre todo las corrientes de mareas que pueden cambiar la
topografía del fondo y la batimetría sobre todo cuando son grandes y vienen de
pronto como una pared de agua
Riesgo problemas con ciclones huracanes y tifones
Riesgo problemas con las olas su acción erosiva combinada con corrientes marinas
pueden socavar el suelo de la plataforma ciclones no predichos por el parte del
tiempo
Riesgo problemas con las corrientes marinas
Riesgo problemas con la composición del agua marina a grandes profundidades
Riesgo variaciones de temperatura a grandes profundidades
La temperatura en la superficie del mar varía ampliamente desde los –2°C (28°F)
hasta los 32°C (90°F). Las altas temperaturas decrecen rápidamente con la
profundidad alcanzando un valor estable sobre los 2°C (35°F) a 1000 m (3280 ft) de
profundidad. La temperatura influye en las cantidad de oxigeno disuelto en el agua y
a su vez en el crecimiento de los organismos marinos. En áreas como el golfo
arábigo pérsico la humedad es extremadamente alta y la temperatura del aire es de
50°C lo que produce una rápida evaporación que produce “salt fog” en las mañanas
una condensación salina sobre las superficies de las estructuras.
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Riesgo problemas de flotabilidad a grandes profundidades La densidad del agua se
incrementa con la profundidad ligeramente. Esto es importante para determinar el
peso neto de los objetos a grandes profundidades. La densidad del agua marina
también varia además con la temperatura, la salinidad y la presencia de sedimentos
olidos suspendidos. La presión hidrostática actúa uniformemente en todas
direcciones hacia arriba abajo y lados. La presión es influenciada por la acción de
las olas hacia arriba pero a grandes profundidades ese efecto disminuye y se
convierte en despreciable entre 100 y 200 metros.
Riesgo productos químicos para limpieza son mas contaminantes al igual que la
gasolina y el diesel que el propio petróleo que siendo una sustancia orgánica puede
autodegradarse por bacterias, el sol y el mar
El efecto mas inmediato es sobre las aves marinas. La línea de costa y se introduce
en la cadena alimentaria. Ejemplo: S-200 es un producto que se uso para limpiar
Prestige en las costas españolas 2002.
Riesgo uso de solventes de alquitrán y epoxy sustituirlos por la arcilla de gran poder
de absorción bentonita u otros polímeros blanqueadores, pero la bentonita esta
prohibida en aguas interiores. La baritina (barite) es toxica se usa como aditivo para
el taladrado
Riesgo la turbidez constante en el agua producto del taladrado produce el
crecimiento de microorganismos
Riesgo la arena produce erosionan en las tuberías sobre todo en las instalaciones
costeras a veces hay que hacer instalaciones civiles diques y rompeolas, etc. para
resguardar las tuberías
Riesgo el dragado usando maquinas diesel esta prohibido en algunas bahías por el
smog
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Riesgo conocer las leyes de los países prohibido interferir rutas de animales
migratorias destruir colonias de camarones erosionar el fondo marino en prospección
de petróleo usar limpiadores químicos
Riesgo tener cuidado en las perforaciones sobre todo en tierra no sean
contaminadas por agua marina.
Riesgo el ruido de baja frecuencia del taladrado y durante la construcción de la
plataforma, los trabajos de prospección con ecosonda pueden viajar largas
distancias 2000 m y afectar sobre todo a los mamíferos marinos. Además de ruido
del helicóptero y otros que afectan a los propios trabajadores y residentes del lugar
sino esta muy lejos la instalación
Riesgo tener el cuidado con instalaciones previas construidas en el área, tener lo
planos de instalaciones contiguas cuidado con los anclajes interferencias con líneas.
Sobre todo con termoeléctricas y plantas de gas construidas cerca de las costas la
arena partículas en suspensión sedimentos, pueden tupir las entradas de agua
marina a dichas instalaciones. Las operaciones deben realizarse con mallas filtros
que eviten el movimiento brusco de los sedimentos marinos.
La seguridad de 1000 metros de diámetro dentro del área de la plataforma que no
entren barcos en el perímetro, apoyado por equipos electrónicos de navegación.
Riesgo de las mezclas de concreto Permeabilidad y porosidad que aparece en el
cemento sumergido micro poros generan micro grietas para evitarlo agregar
microsilica
Riesgo el acero reforzado Recubrir las barras de acero con resina epódica junto a
los métodos de protección catódica
Riesgo Importancia de un buen anclaje
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Riesgo movimientos básicos sobre la superficie marina Importancia de analizar todos
los movimientos de una estructura flotante. Riesgo efecto metacéntrico alto.
Factores que afectan la flotabilidad el calado y los cálculos de los desplazamientos
estos pueden ser: Variación de la densidad del agua, deflexión y deformaciones de
la estructuras, tolerancias y holguras bajo el agua y de aquí el desplazamientos del
volumen de agua, inexactitudes en cálculo de tanques de lastre y drenajes de agua
inadvertidos y absorción de agua por ejemplo por el concreto.
Relación entre el centro de flotabilidad el de gravedad y el metacentro.
Riesgo la estabilidad El momento de inercia de las embarcaciones la reducción de la
altura metacéntrica y estabilidad es conocida como efecto de superficie libre.
Controlar los peligros de accidentes por colisión relacionados con la operacionalidad
de la instalación que peden generar incendios y fugas de hidrocarburos
Como pueden ser colisión de barcos
Los soportes y ataduras temporales soldadas en los mamparos de cubierta para
halar no deben hacerse someten a esfuerzos adicionales por lo tanto ataduras y los
agujeros creados deben ser soldados por debajo de la cubierta a los mamparos de
contención estancos y deben ser sellados para evitar entrada de agua, estas
soldaduras debe ser hechas para si una vez que exista un falla se rompan ellas y no
afecten a la estructura soporte sobre la cual están fijas.
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En embarcaciones de construcción que contienen grúas a menudo se hace un
itinerario de las cargas a elevar y eso a menudo requiere una inmersión temporal de
la instalación la cual hasta ese momento tuvo abiertas agujeros de ventilación u
otros orificios que deben ser cerrados antes de una inmersión ligera, además tener
la precaución del oleaje y el embarque de agua debido al mismo.
Remolcadores y pequeñas barcazas que a menudo atracan a la instalación
mediante cabos se adrizan por popa o proa resulta que una ola los sobre pasa y
estas embarcaciones halando pueden embarcar agua por la popa e inundar el cuarto
de maquinas y cortarse la energía pequeñas cantidades de agua da una superficie
libre la cual reduce la altura metacéntrica esto significa una reducción de la línea de
flotación de la embarcación por efecto de compartimentos inundados.
Las instalaciones marinas a menudo están equipadas con tanques de lastre tienen
aberturas con conductos en forma de cuellos de ganso, además de corta o apaga
fuegos y válvulas de flaper, estas aberturas tiene como propósito evitar un accidente
por sobre presión del tanque de lastre el cual puede romper internamente el
mamparo e inundar el espacio adyacente, estas aberturas también pueden estar
accidentalmente y temporalmente bloqueadas u obstruidas producto de cargas que
“aprovechan el espacio” . Actualmente barcazas con grúas a bordo, barcazas que
colocan tuberías y cables marinos y embarcaciones semisumergibles tienen
sistemas modernos y automáticos de adrizaje. Aunque producto de cortos circuitos y
fallas eléctricas aun se producen accidentes un sistema manual también se
suministra. Las válvulas de vástago a menudo parecen cerradas cuando están
parcialmente abiertas ellas deben poseer una cerradura y etiqueta apropiada.
El acero que trabaja a cargas cíclicas de impacto se agrieta y se propagan bajo
estas cargas especialmente llegándose a fracturas cuando se encuentra a
temperaturas bajas cuando cae por debajo del valor de transición. Inspeccionar las
áreas propensas a fracturas y realizarles un agujero para detener el avance de la
grieta. Las cubiertas de las barcazas son especialmente vulnerables a bajas
temperaturas y grandes esfuerzos cíclicos
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Los compartimientos cerrados en las embarcaciones de acero pueden ser peligrosos
para la vida humana, pues se corroen lentamente y continuamente usando el
oxigeno del compartimento. En otro caso gases mas pesados como el monóxido de
carbono pueden acumularse en áreas bajas y sentinas por lo que estos
compartimentos cerrados deben de ventilarse antes de entrar.
Fuego abordo en el mar es uno de los peores peligros tradicionales se debe
combatir cortando el suministro de oxigeno aire y enfriando las áreas aledañas
cubiertas y mamparos con agua rociadada. El fuego puede saltar al acero a través
de la pintura. Fuegos eléctricos y de hidrocarburos no deben ser combatidos o
sofocados con agua. Tanques de acetileno deben estar encadenados y fijados
apretadamente para evitar su caída fractura y encendido.
Los salvavidas deben estar listos y operativos
Segunda parte Desarrollo
Riesgos de la flota logistica que construye, repara, moderniza, traslada, opera,
mantiene y desmaltela la plataforma al final de su vida util.
Para asegurar en funcionamiento de un plataforma tiene que existir una logística de
la instalación fuera de costa, que puede constar de los siguientes elementos que
mencionaremos que complejizan las operaciones y por supuesto la identificación de
riesgos tan peligrosos como los que existen sobre la plataforma.
Barcazas, barcazas grúas, barcazas semisumergibles, barcazas para el tendido de
tuberías, dragas, embarcación lanzadora de anclas, embarcación de suministro
remolcadores, embarcación perforadora y embarcación de trasporte de pla
tripulación. Además en el caso de una plataforma construida de concreto una
embarcación flotante que es una planta de concreto.
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Barcazas para botadura de estructuras una de las peligrosas operaciones durante la
construcción de una plataforma (en Abril, 2005 la base de la torre Benguela Belize
fue lanzada desde la barcaza H-851, los primeros 250 metros de mas de 400
metros de altura.).
Los amares o fijaciones marineros tienden a aflojarse. Esas cargas son cíclicas.
Bajo cargas repetidas. La fatiga puede ocurrir, especialmente las soldaduras. Las
soldaduras hechas en el mar son vulnerables especialmente porque la superficie
puede estar húmeda o fría. Electrodos con bajo hidrogeno ayudan. Cadenas son un
método preferido para asegurar amarar las cargas.
Embarcación de descarga, almacenamiento y producción flotante (FPSO) es un tipo
de sistemas de tanques flotantes usados en la industria de petróleo y gas fuera de
costa y diseñados para tomar todo en petróleo y gas producido y procesado desde
las plataformas cercanas, y almacenarlos hasta esperar que vengan los buques
tanqueros a recogerlo o sean enviados a través de un oleoducto.
Nave de suministro de plataforma (PSV) es una embarcación diseñada proporcionar
plataformas petroleras cerca de la costa especialmente. Estas embarcaciones se
extienden 65 a 350 pies de longitud y logran una gran variedad de tareas. La función
principal para la mayoría de estas naves es el transporte de artículos y personal
hacia y desde plataformas petroleras cerca de la costa y otras estructuras cerca de
la costa.
Barco de tendido o colocador de cables (Cable Ship) es un barco de aguas
profundas diseñado y usado para tender o colocar bajo el agua cables de
telecomunicaciones, electricidad. Posee uno o más de un carrete que alimenta
accionados por una trasmisión.
Un remolcador (Tugboat), es un barco usado para maniobras, primariamente
halando remolcando o empujado, a otras embarcaciones en ríos, canales, puertos o
en mar abierto. Se usan además para remolcar barcazas y barcos desmantelados.
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El traslado de plataformas se realiza a traves de barcos especiales como el Blue
Marlin. El traslado en un operación riesgosa la plataforma Ocean Baroness
semisumergible desde Singapur hasta el golfo de Mexico, recorriendo 22 500 km y
demorando 2 meses. Cuyas caracteristicas son 60 m de altura, 60 m de ancho, pesa
22 000 Ton, tomo 2 años en construirse y 1000 obreros, con un costo inicial de 200
millones de dolares y despues de modificaiones y modernizacion actualmente esta
valorada en 500 millones de dolares. Su vida util se estima el 100 años.
Riesgos algunos encontrados en las grúas. El movimiento del péndulo en las grúas
de rápido rescate de la tripulación (FRC) cuando se eleva o desciende movimiento
rotacional. Poseen grúas de 3 tercera generación, existen 27 instalaciones en el mar
del norte Reino Unido que operan 60 grúas de pedestal. Si la trasmisión del sistema
hidráulico falla por ejemplo entonces un método manual debe existir para que la grúa
recupere una operación segura en situación de emergencia
Recomendaciones fijar un segundo freno directamente al tambor del winche por si
falla. Las grúas tienen un motor primario el que esta acoplado a la fuente de energía
de la instalación, se sugiere tener un motor secundario acoplado a la fuente de
energía de emergencia
Riesgo peligro durante el buceo con la presión diferencial
Tercera parte Desarrollo
Se denomina plataforma petrolífera al conjunto de las instalaciones ubicadas en los
mares u océanos para extraer petróleo o gas natural del subsuelo marino. Entre las
tareas que se desarrollan en estas plataformas destacan las operaciones de taladrar
el subsuelo hasta alcanzar la zona donde se encuentra el petróleo o gas que pueden
ser cientos de metros debajo del foso marino.
Estas instalaciones son sumamente complejas y robustas para poder soportar los
enormes embates que reciben del oleaje marino y soportar la maquinaria tan potente
que albergan para poder extraer el petróleo o gas natural del subsuelo marino.
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En los depósitos que hay en las plataformas para almacenar el petróleo y el gas
recogido tienen sus espacios vacíos llenos de gases inertes como nitrógeno, y gases
explosivos como (H2S) y benceno que los convierte en tremendamente peligrosos.
Hay aproximadamente 3,600 instalaciones de producción sobre la Plataforma
Continental. Estas estructuras son propensas a la corrosión, a la fatiga, al daño
causado por los objetos dejados caer las tormentas extremas, y los contactos de
naves. La (condición) de integridad de plataformas más viejas debe ser mantenidas.
Mapa de 3,858 plataformas de petroleo y gas existentes en el Gulfo de Mexico en
2006
Cada vez se están descubriendo nuevas reservas de petróleo, pero a su vez en
aguas mas profundas. La tecnología necesita diseñar y construir estructuras como:
Tensión Leg Platform (TLP) Mini-Tensión Leg Platform (Mini-TLP) SPAR Platform
(SPAR) Floating Production System (FPS) Subsea System (SS) Floating Production,
Storage & Offloading System (FPSO) Para cubrir las necesidad técnicas y
económicas para el desarrollo en aguas profundas. Esta evolución debe ser rápida
en la tecnología pero tiene que ser verificada y asegurar la seguridad de las
operaciones y la protección del ambiente por separado.
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1, 2) conventional fixed platforms; 3) compliant tower; 4, 5) vertically moored tension leg and mini-tension leg platform; 6) Spar ; 7,8) Semi-submersibles ; 9) Floating production, storage, and offloading facility; 10) sub-sea completion and tie-back to host facility
Plataforma fija (FP) consiste en un jacket (que no es mas que una sección vertical
alta hacha de acero tubular apoyada y enterrada dentro del suelo marino) con una
plataforma colocada en lo mas alto, en la cual hay espacio para instalaciones de
perforación producción y albergue de la tripulación. Las plataformas fijas son
económicamente viables y se usan en profundidades de 1,500 feet aprox. 460 m.
Torre elástica (CT) consiste en una torre flexible y estrecha con un pilote de apoyo
que puede realizar operaciones de perforación y producción. A diferencia de las
plataformas fijas puede soportar fuerzas laterales grandes por una deflexión lateral
significativa que posee, y es usada usualmente en profundidades desde (1,000 2
2,000 feet) (300 a 600 m).
Plataforma de soportes de tensión (TPL) consiste en una estructura flotante sujeta
en sentido vertical mediante tensores y conectada al suelo marino por pilotes. Los
tensores suministran a la plataforma un amplio rango de profundidades con
limitaciones en el sentido vertical. Estas plataformas se utilizan en profundidades de
(4 000 feet) (1200 m).
La mini plataforma de soportes de tension (Mini-TLP) consiste en una plataforma
similar a la TPL pero relativamente de bajo costo desarrollada para reservas
pequeñas donde no es economico colocar una plataforma mayor, tambien se usa
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utilmente como plataforma de descubriminetos, la primera plataforma fue instalada
en el golfo de mexico en 1998.
Plataforma SPAR consiste en un cilindro vertical de gran diametro que soporta una
cubierta. Tien en lo alto una tipica plataforma fija, sobre la superficie de la cubierta
con el equipamineto de producción y perforacion, esta amarada usando un sistema
de tirantes forma caternaria de 6 o 20 lineas ancladas en el suelo marino, se usa en
un rango de (3, 000 a 7,500 feets) (915 a 2 286 m).
Sistemas de producion flotantes (FPS) consiste en una unidad semi-sumergible la cua
lesta equipada con equipos de producción. Esta anclada en el lugar con cadenas,
cables o puede ser posicionada dinamicamente usando thrusters. La producción de
los pozos en el suelo marino es elevada y trasportada hacia la cubierta en la
superficie a través de tuberías para acomodarse en la plataforma movil. Son usados
en profundidades de (600 to 7,500 feet) (183 a 2 286 m).
Sistemas submarinos (SS) alcances desde los pozos en el suelo marino hasta
plataformas cercanas, tipo FPS, or TLP, o para multiples pozos produciendo a un
sistema de oleoductos para instalaciones de producción alejadas. Se utilizan para
profundidades de (5,000 feet) (1524 m).
Riesgo de parelelismo y perpendicularidad durante la construcción.
El control de levantamiento o arqueo de una embarcación esta intimamente
relacionado con la geometria el control debe ir mas alla de la guia de fabricaion del
levatamiento, es antes y durante el proceso de construcción. Donde los
componentes deben fijarse a otros, es a menudo una dificultad para estableces una
apropiada linea de referencia. Cuando las estructuras son flotantes hay mas
dificultades para establecer una linea de referencia de la vertical. Laser deben ser
instalados para precisar la perpendicularidad. Esta “vertical” aun si esta ligeramente
afectada debido a los pesos muertos y los tanques de lastre de la estructura y por lo
tanto los ejes pueden tambien estar deflectados
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El control para ensamblar estructuras de concreto evitar la distorsion debido al efecto
termico.
El control del ensamblaje con estructuras de acero distorsionadas por la soldadura.
El control de las estructuras de acero de las torrres Steel Jacket su elevacion, su
ensamblaje en distancias de 50 a 100 metros en puntos altos a veces en el aire y de
acceso limitado,ademas el sol puede causar un efecto de elongacion. A veces es
sugerente medir la diagonal de estas cuadros de acero para asegurar las medidas.
Finalmente al final de su vida util las plataforma son desmanteladas y en ocasiones
se convierten en plataformas de lanzamiento de cohetes y satelites.
Dotaciones de personal en las plataformas petrolíferas.
En una plataforma petrolífera pueden estar trabajando en diversas tareas de 160 a
420 personas de diferentes profesiones tales como: soldadores, electricistas,
pintores, lavanderos, cocineros, informáticos, ingenieros, submarinistas, etc...
Las condiciones de trabajo en las plataformas petrolíferas son muy duras y por eso
el personal pasa varios días de descanso en tierra firme después de cada estancia
determinada de tiempo en una plataforma.
Con el objeto de garantizar su seguridad y el cumplimiento de la legalidad en
relación con la salud laboral los trabajadores que operan en las plataformas
petrolíferas deben estar equipados con equipos de protección individual adecuados
y homologados dada la alta peligrosidad que hay en ese entorno de trabajo por el
peligro potencial de incendio y explosión que existe y la contaminación con
sustancias químicas peligrosas.
El Equipo de protección individual habitual consiste en usar los siguientes elementos
protectores:Ropa de protección antisalpicaduras, para proteger la piel del contacto
con sustancias nocivas. Cascos en la cabeza para protegerles de objetos que se
puedan caer, además necesitan una protección contra líquidos en su cabeza.
Equipos portátiles y estacionarios para la detección de gases en el ambiente que
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pudiesen ocasionar alguna lesión respiratoria o explosión. Equipos respiratorios
autónomos para protegerse de contaminaciones de atmósferas no respirables y de
equipos autónomos de evacuación. Gafas adecuadas de protección ocular. Calzado
de seguridad adecuado
Un operario puede enfrentar estas situaciones y escenarios antes de que ocurra un
accidente, por ejemplo:
Inadecuada percepcion del riesgo, ausencia de percepcion del riesgo, falta de
comunicación, falta de planificaion, postergar o evitar tareas no postergables, falta
de profesionalida tecnica en su oficio habilidad manual, inapropiado equipamiento,
falta de supervision y control por los superiores, falta de conocimiento, presión de
tiempo, tareas no usuales, falta de entrenamiento, inexperiencia, falta de ayuda para
acometer el trabajo de otros operarion o equipamientos, ejemplo izar una carga,
inclemencias del tiempo, pobre luz, inadecuado local de trabajo, inadecuado
equipamineto o deficitario inadecuado diseño ingenierilmente de las instalaciones
Accidentes de plataformas:Piper Alpha (1973-1988), fue una plataforma petrolífera
ubicada en el Mar del Norte propiedad de Occidental Petroleum Corporation OPCAL.
La producción de la plataforma comenzó en 1976, primero como una plataforma
petrolera y adaptada a la producción de gas posteriormente. El 6 de julio de 1988
una serie de explosiones destruyeron completamente la plataforma. Las explosiones
y los incendios mataron a 167 hombres; 59 lograron sobrevivir. En el número de
víctimas mortales se incluyen 2 miembros de la tripulación del buque de rescate
Sandhaven. Los cuerpos de treinta hombres no lograron encontrarse. Se considera
el mayor desastre del mundo en la industria de extracción de petróleo tanto en el
número de muertos como en su coste económico y de confianza empresarial en la
propia industria petrolera. En el momento del desastre la plataforma producía el 10
% de la producción de petróleo y gas del Mar del Norte.En Aberdeen se ha dedicado
una capilla en memoria de quienes perecieron. En la misma ciudad existe una
escultura conmemorativa en el Rose Garden de Hazlehead Park.
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Conclusiones
Planes de contingencia, seguridad operacional, control durante la construcción
retroalimentación y modificación
La ley de "Murphy's" postula "Lo que puede ir mal ira mal y con el tiempo ira peor".
¿Qué puede ser hecho para prevenir los riesgos?
Los pasos preventivos podrían ser por ejemplo; la asignación de un trabajador mas
calificado sustituyendo a otro, o puede serlo un equipo redundante de seguridad.
Para cada detalle de la fase de planificación, crear una lista de los accidentes
potenciales creíbles y los errores tiene que ser puestos en una lista, incluyendo
especialmente ésos atribuibles al error humano. Además de imaginar los ingenieros
especialista ciertos escenarios catastróficos.
Los errores humanos se ponen más probables y más serios, bajo las condiciones
adversas, en las cuales el personal debe trabajar. Cada uno de estos accidentes
potenciales y errores debe revisarse en el detalle entonces.
Los orígenes de los accidentes y fallos pueden implicar al diseñador, al arquitecto,
planeadores o ejecutores, los supervisores y los operarios.
Control y aseguramiento de la calidad debe tenerse el síndrome del reactor “todo lo
que puede ser medido debe ser medido” o sea el diseñador debe brindar las
especificaciones de los elementos constructivos y adicionar cuales de ellos durante
el proceso de instalación y ensamblaje deben ser medidos y controlarlos por
inspectores durante el trabajo. Por ejemplo: en la pintura, el control de la humedad,
la resistencia del concreto, durante en fundido, etc.
Durante las labores los defectos pueden ser corregidos inmediatamente y evitados
antes que la construcción comience u avance y deben estos errores registrarse y
guardarse por ejemplo: radiografías.
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El control durante la construcción: la realimentación y la modificación
Una estructura cerca de la costa presenta 2 aspectos muy importantes
(1) el efecto del tamaño absoluto, junto a la complejidad, y los aspectos
interdisciplinarios.
(2) el movimiento dinámico, el transporte, intercambios de aguas entrada y salida,
lanzado, volcando, sumersión, etc.
Operaciones que involucran a millones de toneladas y a las estructuras más grandes
construidas.
La dirección del proyecto debe planear cada paso y monitorear, y recomendar
acciones correctivas.
Contraponer los cálculos predichos con los resultados y hechos obtenidos durante la
construcción e instalación
Para consideraciones detalladas debe realizarse observaciones precisas y amplias,
que necesitan datos y una línea de tiempo de aquí su relevancia.
Tomar experiencia de accidentes donde hubo una sobre confianza en el proyecto, se
ignoraron los fenómenos observados y donde el control infalible falto.
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Recomendaciones
El crear por ingeniería de un plan de seguridad para un proyecto cerca de la costa
es grande y requiere un estudio cuidadoso y especifico por el personal de ingeniería
responsable de ejecutar el proyecto. Deben desarrollarse primero el manual para
aplicar al proyecto en el que los riesgos de seguridad variados sean identificados y
se adopten medidas preventivas y mitigadoras de acuerdo a los indicadores de
riesgos identificados y asumidos.
De las muchas precauciones de seguridad, los procedimientos, y equipamiento se
requieren de varias agencias reguladoras, las cuales son importantes para
implementar este trabajo. Cuales son irrelevantes o no aplicables cual requiere una
especial atención por su peligrosidad.
Medidas de lo que nosotros llamamos seguridad del trabajo, Por ejemplo: andamios,
cuerdas, cinturones para trabajos en altura, formas de comunicación, redes
protectoras.
Por ejemplo: Cada persona puede nadar, utilizar un chaleco salva vidas pero realizar
un salvamento con oleaje en el mar y evitar las hélices de la embarcación es más
difícil además de tener en cuenta la temperatura del agua.
Finalmente, realizar el entrenamiento de emergencias provocado por el fuego, la
colisión, la explosión, o inminente volcadura de la instalación por perdida de
estabilidad.
Requiera la acción coordinada de varios cientos trabajadores, muchos de quienes
no están entrenados (offshoreoriented and off Shore-trained.). La evacuación puede
necesitar ser llevada bajo las condiciones de la oscuridad, cubiertas mojadas, la
pérdida de electricidad, vientos fuertes, y un mar tempestuoso.
Los grupos diversos de trabajadores a bordo tienen que ser organizados en equipos,
y los equipos necesitan la instrucción y el ensayo para estar listos en el peor de los
escenarios de accidentes.
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Bibliografía
Reports
Manual handling incidents database
Acompilation and analysis of offshore industry reports
Prepared by Hu-Tech Ergonomics for the Health and Safety Executive 2006
Use of 3D Seismic data as a substitute for highresolution seismic surveys for
site investigation
Prepared by British Geological Survey for the Health and Safety Executive 2006
Fast rescue craft recovery by installation crane Phase 2 study
Prepared by MB Mechanical Handling Consultants for the Health and Safety
Executive 2006
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Prepared by Hu-Tech Ergonomics for the Health and Safety Executive 2006
RESEARCH REPORT Differential pressure hazards in diving
Prepared by QinetiQ for the Health and Safety Executive 2009
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Books
Construction of marine and offshore structures
Ben C. Gerwick - 2000 - 657 páginas
University of California at Berkeley Edited by M.D. Morris, P.E. Second Edition 1999
Dynamics of offshore structures
James Franklin Wilson - 2003 - 325 páginas
Integrity of offshore structures--4
D. Faulkner, M. J. Cowling, A. Incecik, University of Glasgow. Dept. of Naval
Architecture and Ocean Engineering, University of Glasgow. Dept. of Mechanical
Engineering - 1990 - 627 páginas
Offshore pipelines
Boyun Guo, Ali Ghalambor - 2005 - 281 páginas
Offshore Technology in Civil Engineering
J S Templeton - 2007 - 141 páginas
Port engineering
Gregory P. Tsinker - 2004 - 881 páginas
Sea loads on ships and offshore structures Odd Magnus Faltinsen
1. Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2009 Microsoft
Corporación.
2. Sitios en Internet google y wikipedia.
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Anexos
Lista de compañias de petroleo
Lista de paises con reservas probadas de petroleo
Lista de paises productores de petroleo
Lista de paises consumidores de petroleo
Lista de paises importadores de petroleo
Lista de paises exportadores de petroleo
Lista de plataformas semi-sumergibles de petroleo
Lista de las mas grandes estructuras de concreto fuera de costa
Lista de tanqueros
Lista de embarcaciones de descarga almacenamiento y produccion
Lista de las mas grandes gruas flotantes
Lista de derrames de petroleo
Lista de campos petroleros
Lista de oleoductos
Lista de accidentes en oleoductos
Lista de las mas profundas plataformas flotantes:
Deepest oil platforms
The world's deepest oil platform is the floating Independence Hub which is a semi-submersible platform in the Gulf of Mexico in a water depth of 2,414 metres (7,920 ft).
Non-floating compliant towers and fixed platforms:
Petronius Platform, 531 m (1,742 ft) Baldpate Platform, 502 m (1,647 ft) Bullwinkle Platform, 413 m (1,355 ft) Pompano Platform, 393 m (1,289 ft) Benguela-Belize Lobito-Tomboco Platform, 390 m (1,280 ft) Tombua Landana Platform, 366 m (1,201 ft) Harmony Platform, 366 m (1,201 ft) Troll A Platform, 303 m (994 ft) Gulfaks C Platform, 217 m (712 ft)