Autor: ING. CHRISTIAN SILVA Hunt LNG Operating Company PERU
1.- Presentación.
El gasoducto PERULNG, es un componente del proyecto de exportación de LNG del Perú que comprende una planta de licuefacción de gas natural, un puerto de embarque de LNG (gas natural liquidado) y un gasoducto que tiene una longitud de 408 Km y un diámetro de 34”; inicia su recorrido en Ayacucho, pasando por Huancavelica, Ica y finalmente Lima (en la planta de licuefacción de “Melchorita”)
Dicho gasoducto atraviesa una geografía impresiónate, nace en la ceja de selva del Perú, pasa por la cordillera de los Andes Sudamericanos y recorrer una franja costera, en esta franja costera el gasoducto pasa por un sector de DUNAS, las cuales son monitoreadas constantemente, dicho monitoreo arroja variaciones importantes que indican grandes volúmenes de arena en movimiento y por consiguiente pérdida de cobertura sobre el gasoducto. Debido a esto PERULNG ejecuta trabajos de control de erosión sobre el sector de Dunas (recuperación de cobertura sobre el gasoducto).
2. Objetivos.
2.1 Preservar las coberturas mínimas sobre el eje de la tubería de 34” de PERULNG.
Según el ASME 31.8 (norma para trasporte de Gas Natural) indica que la cobertura mínima para la clase 1 en el tramo que atraviesa las Dunas es de 610 mm
2.2 Evitar la exposición del ducto y el Cable de Fibra Óptica (FOC) de comunicaciones mediante trabajos de recuperación de cobertura sobre el gasoducto (Control de Erosión Eólica)
3. Marco Teórico.
3.1 Criterio de diseño.
Durante la ingeniería básica del diseño del gasoducto, se realizaron estudios de riesgo geotécnico, dicho estudio índico (entre otros riesgos) que en un tramo de la traza del gasoducto atraviesa un sector de DUNAS y que esto podría generar erosión eólica sobre el DDV y por consiguiente podría descubrir o destapar el gasoducto. Debido a esta condición, se determina instalar un sistema de monitoreo a lo largo de todo el sector de DUNAS, llamada “Sand Markers”.
3.2 Metodología
La metodología para el monitoreo del sector de dunas se basa en la instrumentación de dicho sector, en un programa de lecturas de la instrumentación en campo, análisis de las lecturas de campo, trabajos de recuperación de cobertura (si es requerido) y nuevamente lecturas de instrumentación en campo.
4. Antecedentes
Durante la epata constructiva del gasoducto se realiza un levantamiento topográfico más detallado del sector DUNAS y se determina instalar 61 Sand Markers a lo largo de 13 Km (KP 325 al KP 338) ver Anexo 1: Plano “3087-L-DT-100060 REV_0”
Es importante mencionar que el estudio de riesgo arrogo 5.2 km de Dunas de manera puntual, sin embargo durante el estudio definido se decidió instrumentar todo el tramo de manera continua es decir 13 Km.
El diseño de los Sand Markers se muestra a continuación.
5. Aspectos Metodológicos
5.1 Lecturas de Sand Markers
Durante la epata de operación del gasoducto se tiene un programa de monitoreo del sector de las Dunas atravesó de las lecturas de los Sand Markers, dichas lecturas se llevan a cabo dos (2) al año
5.2 Análisis de instrumentación
Una vez obtenida las lecturas de la instrumentación en campo, se procede al análisis y toma de decisión sobre si se requiere o no intervenir el sector de las dunas, para esto usamos dos herramientas:
5.2.1 Gráficos Comparativos
Se realizan gráficos comparativos tomando como base el año de inicio de operaciones del gasoducto (2010) y se superponen las lecturas anuales.
En el figura 7 se observa un decremento de coberturas en febrero de 2012 con respecto al año 2010 (tramo KP 325 al KP 331); debido a esto se programaron trabajos de incremento de coberturas (agosto 2012) lo cual se refleja en la misma figura.
5.2.2 Inspecciones In Situ
Durante la toma de datos de la instrumentación en campo, se realiza un recorrido sobre todo el sector de DUNAS y se realiza un registro detallado de las ocurrencias sobre el DDV, por ejemplo en marzo del 2011 en el KP 328+685 se registró la tubería de 34” de PERULNG expuesta por erosión eólica.
Estas dos herramientas son usadas en la toma de decisiones.
5.3 Recuperación de cobertura.
Una vez determina la necesidad de recuperar o incrementar la cobertura de suelo sobre en gasoducto se programan trabajos de recuperación de coberturas, en el PERU se conocen como “tapadas”. Durante los 6 años de operación del gasoducto se han realizado 4 intervenciones o compañas de incremento de coberturas.
El incremento de la cobertura se realiza mediante la creación de dunas artificiales sobre el eje del ducto, para lo cual se utiliza con un excavador de oruga.
5.3.1 Primera Campaña (Julio 2011): se incrementó la cobertura del gasoducto en 5 puntos, movilizando 6 030 m3 de arena sobre le DDV.
5.3.2 Segundo periodo (Agosto 2012): se incrementó la cobertura del gasoducto en 12 puntos, movilizando 18 687 m3 de arena sobre le DDV.
5.3.3 Tercer periodo (agosto – septiembre 2014): se incrementó la cobertura del gasoducto de manera preventiva de manera lineal, en gran parte del tramo, movilizando 3 169 m3 de arena sobre el DDV.
5.3.4 Cuarto periodo (noviembre 2015): se incrementó la cobertura del gasoducto de maner preventiva de manera líneal, en gran parte del tramo, movilizando 2 458 m3 de arena sobre le DDV.
5.3.5 Ratios de remediación de erosión eólica:
A continuación se muestra los volúmenes de arena desplazado sobre el derecho de vía (DDV) de PERULNG, para la recuperación de las coberturas, así como los metros lineales remediados o intervenidos:
De la figura 16 se observa que los mayores volúmenes de arena pertenecen a los años en que la intervención al DDV fue correctiva (se intervino puntalmente el DDV) y los menores volúmenes de área pertenecen a dos últimos años en la que la intervención fue preventiva.
En forma inversa, cuando se realizan intervenciones correctivas los metros lineales del DDV son mucho menores a cuando se realizan intervenciones preventivas.
6. Bibliografía.
Procedimiento: “COLP-PLO-MNT-PRC-00041_Mantenimineto de tapada en campo abierto”
Estudio de riesgo geotécnico elaborado por BGC año 2006.
ASME 31.8
7. Aporte de la investigación en la toma de decisiones.
Es necesario el monitoreo de los DDV de los pipelines (Oil &Gas) cuando estos estén instalados en sectores de dunas, como ya hemos visto la erosión eólica es capaz de descubrir las tuberías y sus accesorios.
Para decir la intervención en el sector de las Dunas, no solo basta las lecturas de los Sand Markres sino que se debe hacer una inspección detallada del tramo, se sugiere realizar dos (2) veces por año la lectura de la instrumentación y una vez por año la inspección detallada del tramo.
Del punto 5.3.5 claramente se observa que la intervención preventiva conlleva a intervenir mayores metros lineales y poco volumen de arena, este escenario es el más eficiente ya que implica menores costos en los trabajos de remediación.