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. I SIMPOSIO DE SEGURIDAD Y RIESGOS ANTE DERRAMES DE HIDROCARBUROS IPIN-CUBA CIENFUEGOS, CUBA

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Page 1: 10 Analisis de Riesgos en Las Instalaciones Petroleras Costa Fuera

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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Page 24: 10 Analisis de Riesgos en Las Instalaciones Petroleras Costa Fuera

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

Manual handling incidents database

Acompilation and analysis ofoffshore industry reports

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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Page 25: 10 Analisis de Riesgos en Las Instalaciones Petroleras Costa Fuera

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)