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Unidad 1 Sistemas Estructurales. Construcción de Instalaciones Petroleras

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Construcción de instalaciones petroleras

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Unidad 1 Sistemas Estructurales. Construcción de Instalaciones Petroleras

  1. 1. CONSTRUCCION DE INSTALACIONES PETROLERAS UNIDAD I SISTEMAS ESTRUCTURALES
  2. 2. Estructuras Offshore Una estructura offshore es una estructura situada en el mar y que por tanto se encuentra sometida a la acción del oleaje, y además a unas condiciones meteorológicas adversas. Estos fenómenos es importante tenerlos en cuenta en el diseño y el cálculo de estas estructuras ya que el tiempo meteorológico es una de las principales causas de fallos en las estructuras offshore
  3. 3. ¿Qué es una plataforma petrolífera?
  4. 4. • Una plataforma petrolífera es el conjunto de instalaciones ubicadas en los mares u océanos para extraer petróleo o gas natural del subsuelo marítimo. Una de las principales tareas que se realizan en estas instalaciones, es taladrar el subsuelo hasta alcanzar la zona donde se encuentra el petróleo o gas, lo cual puede ser a cientos de metros debajo del foso marino
  5. 5. • Estas plataformas son instalaciones sumamente complejas y requieren ser lo suficientemente resistentes para combatir el oleaje marino y soportar la enorme maquinaria que se utiliza para extraer el petróleo o gas natural del subsuelo
  6. 6. Historia de las plataformas petrolíferas En los años 30, las primeras explotaciones petrolíferas se realizaban en mares poco profundos a través de instalaciones que no eran más que torretas sobre el fondo ancladas a pocas decenas de metros en el lecho marino, pero la tecnología ha hecho que ahora no existan límites a los anclajes de plataformas incluso en los mares más profundos. Las que se encuentran en aguas profundas son estructuras flotantes y se mantienen en su sitio mediante sistemas de anclaje que están sujetos generalmente a pilotes y/o ancas de succión previamente fijadas al fondo. Su enorme masa aguanta hasta los más fuertes huracanes gracias a la flexibilidad que brindan los miles de metros de cables de acero que las mantienen ancladas
  7. 7. • En la actualidad se utiliza una tecnología conocida como posicionamiento dinámico que mediante potentes motores y propulsores desplaza la plataforma para recolocarla en el punto exacto en el que debe estar. Para ello se utilizan sistemas de GPS que mediante triangulación satelital y uso de sistemas automatizados por computadora, comparan las posiciones y rectifican automáticamente la posible traslación, controlando los motores y propulsores de la plataforma. Esta es una técnica es muy utilizada en plataformas y barcos de exploración y mantenimiento evitando así el uso de sistemas de anclaje que además de caros, no presentan la versatilidad de un barco o plataforma con posicionamiento dinámico.
  8. 8. Tipos básicos de plataformas petrolíferas.
  9. 9. • En la industria petrolera y en la sustracción del petróleo se utilizan diferentes tipos de plantas petrolíferas, esto va a depender de la perforación, de la estructura en donde se va a trabajar. Hay principalmente cuatro tipos de plataformas petroleras:
  10. 10. 1. Plataformas marinas semisumergibles. Las plataformas Semisumergibles son flotantes y permanecen posicionadas con anclas o posicionamiento dinámico, se utilizan para perforar en tirantes de agua mayores de 100 metros, usando para ello conexiones submarinas.
  11. 11. 2. Plataformas marinas auto elevables.  Las plataformas Auto elevables pueden ser de patas independientes y no independientes, las de patas independientes permanecen posicionadas hincando las patas en el lecho marino y las de patas no independientes asientan su pontón en el lecho marino, en los dos casos levantan la plataforma dejando un colchón de aire entre el casco y el nivel de agua. Estas plataformas se utilizan para perforar y dar mantenimiento a los pozos, en aguas someras hasta con un máximo de 100 metros de tirante de agua.
  12. 12. 3. Plataformas marinas fijas con equipo convencional y modular.  Los equipos Convencionales y Modulares se utilizan para la terminación, reparación, reentradas y/o profundización de pozos los cuales son instalados sobre las estructuras fijas. Los equipos Convencionales, tienen mástil y cuentan con mayor caballaje para operar en pozos de mayor profundidad .Los equipos modulares tienen torre de perforación, están compuestos por módulos, que son instalados por su propia grúa y son equipos para operaren pozos someros.
  13. 13. 4. Barco perforador  Como su nombre lo indica, es un barco sobre el cual se instala un equipo de perforación con todo lo necesario para efectuar trabajos de perforación en el mar.  Como su nombre lo indica, es un barco sobre el cual se instala un equipo de perforación con todo lo necesario para efectuar trabajos de perforación en el mar.  Un barco de perforación puede ser anclado, o su posición mantenida mediante un control automático de posición parecido al de una plataforma semi-sumergible.  Los Barcos de perforación tienen exactamente el mismo equipo que las plataformas semi-sumergibles, con las BOPs conectadas sobre el lecho marino.
  14. 14. Entorno y características de una plataforma petrolífera.
  15. 15. • No vamos a negar que la vida y las condiciones de trabajo a bordo de esta clase de instalaciones industriales son duras y estrictas. • Todo aspirante a este tipo de trabajo se pregunta cómo sería su vida en tal ambiente. Lo cierto es que las condiciones de aislamiento extremo de un lugar tan peculiar, la presencia de un medio hostil, como es el mar abierto, rodeando toda la instalación y las condiciones de calor y frío intensos no dejan a nadie impasible. • Hay que tener en cuenta que las condiciones varían en función del puesto. Así, los empleados de extracción y construcción, y sus ayudantes, trabajan al aire libre en las condiciones más duras; los geólogos e ingenieros dividen su trabajo entre las oficinas y la planta, siendo sus condiciones intermedias; y los gerentes, ejecutivos y personal administrativo trabajan en las oficinas, disfrutando de las condiciones más confortables.
  16. 16. • No obstante, las condiciones de vida han mejorado considerablemente y, hoy en día, son muchas las instalaciones de este tipo que brindan comodidades propias de una instalación hotelera. • Nada más llegar a las instalaciones, todo nuevo empleado es dotado de lo necesario para garantizar una segura y confortable estancia. Se le entrega un mono, botas y gafas especiales de seguridad y casco protector. Después se le enseña toda la instalación. • Desde el punto de vista económico, trabajar en una instalación de este tipo es realmente lucrativo. Ciertamente, los ingresos obtenidos en este tipo de trabajos son considerablemente superiores a los de cualquier trabajo similar en tierra. Además, todos los gastos de comida, alojamiento y viajes son por cuenta de la empresa, lo cual convierte a este trabajo en una fuente importante de ingresos.
  17. 17. • La mayoría de las empresas dedicadas a estas explotaciones tiene sus plataformas en lugares como Venezuela, Brasil, Oriente Medio, Mar del Norte o costa de Escandinavia. Ello hace que los empleados recorran grandes distancias para acceder a sus puestos de trabajo o para reunirse con sus familiares y amigos. Todo ello, como hemos dicho, por cuenta de la empresa. • En cuanto a los turnos de trabajo, varían mucho en función de la compañía de que se trate y del tipo de trabajo prestado. Un sistema muy corriente suele ser el que consiste en un periodo de 14 días trabajados seguidos de 21 días de descanso; otros sistemas se basan en trabajar durante 1 ó 2 semanas y descansar por igual periodo, o en trabajar dos y descansar otras dos y así progresivamente hasta llegar a un turno de un mes. • En relación con horario, hay que decir que se rondan las ochenta a cien horas semanales, lo cual podría parecer una semana de trabajo muy larga y agotadora. Pero, hay que considerar que los empleados se encuentran en el puesto de trabajo las 24 horas del día, lo cual evita los problemas inherentes a los trabajos en tierra, tales como levantarse con prisa para conducir al lugar de trabajo, tener que comer el almuerzo o aperitivo de media mañana apresuradamente, etc.
  18. 18. • Por otro lado, el tiempo libre de que se dispone en este tipo de trabajos es una de las atracciones principales del mismo. Pocas ocupaciones dan al empleado tal cantidad de tiempo para desarrollar sus actividades privadas y familiares, o para dedicarse a otra actividad profesional o negocio. • Durante el tiempo de permanencia abordo, podemos invertir nuestro tiempo libre en una amplia variedad de atracciones y comodidades, porque las modernas instalaciones marítimas ofrecen un amplio abanico de posibilidades para el ocio, diseñadas para hacer la vida del trabajador lo más agradable posible durante su estancia en la plataforma. Modernos sistemas de TV y telefonía vía satélite, muy bien surtidas videotecas, gimnasio, sauna, videojuegos, conexión a Internet, etc. • Se trata de hacer la estancia confortable, compensando la dureza del trabajo y asegurando con ello la calidad del trabajo. • Por otro lado, las compañías más solventes dan servicios especiales a los empleados a bajo costo o, incluso, gratis. Así, algunas ofrecen seguros médicos de alta categoría, seguro de vida y, en algunos casos, dan la posibilidad al empleado de participar en las ganancias de la compañía, detrayendo un porcentaje del sueldo y colocándolo en una cuenta de ahorro especial.
  19. 19. Preparación del diseño y construcción de Plataformas.  REPORTE INVESTIGACION GEOTECNICA.  CRITERIOS PARA DISEÑO ESTATICO. CRITERIOS PARA DISEÑO DINAMICO PARA CONDICIONES DE CARGAS SISMICAS. NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS.
  20. 20. REGLAMENTO PARA LA ESTRUCTURA DE LAS PLATAFORMAS
  21. 21. API-RP2A es una guía para aquellos que están preocupados con el diseño y la construcción de nuevas plataformas y para la reubicación de las plataformas existentes que se utilizan para la perforación, el desarrollo y almacenamiento de hidrocarburos en áreas de alta mar. Además, se proporcionan directrices para la evaluación de las plataformas existentes en el caso de que sea necesario hacer una determinación de la "aptitud para el uso" de la estructura.
  22. 22. • API-RP2G instalaciones de producción de estructuras costa afuera • API-RP14C práctica recomendada para el análisis, diseño, instalación y pruebas de los sistemas básicos de seguridad de superficie para las plataformas de producción costa afuera • API-RP2FPS 01 Práctica Recomendada para la planificación, diseño y construcción de sistemas de producción flotantes
  23. 23. AISC El Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC), con sede en Chicago, es un instituto técnico sin fines de lucro y asociación comercial creada en 1921 para servir a la comunidad de diseño de estructuras de acero y la industria de la construcción en Estados Unidos. La misión de la AISC es hacer que el acero estructural sea material elegido y el líder en las actividades técnicas y de capacidad en el mercado relacionadas con el acero estructural, incluyendo: especificación y desarrollo de código, la investigación, la educación, la asistencia técnica, certificación de calidad, la normalización y el desarrollo del mercado . AISC tiene una larga tradición de servicio a la industria de la construcción de acero que proporciona información oportuna y confiable.
  24. 24. AWS( American Welding Society) • Este código cubre los requisitos de la soldadura de cualquier tipo de estructura soldada del carbón utilizado y de baja aleación Aceros de construcción. • constituyen un conjunto de normas para la regulación de la soldadura en la construcción de acero. Hay diez normativa y doce anexos informativos de esta codificada.
  25. 25. PEMEX • NRF-003-PEMEX-2007 DISEÑO Y EVALUACIÓN DE PLATAFORMAS MARINAS FIJAS EN EL GOLFO DE MÉXICO. • NRF-041-PEMEX-2007 CARGA, AMARRE, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE PLATAFORMAS COSTA AFUERA.
  26. 26. Organismos reconocidos que evalúen y certifiquen la integridad estructural.
  27. 27. Definiciones: Evaluación: “La evaluación es la determinación sistemática del mérito, el valor y el significado de algo o alguien en función de unos criterios respecto a un conjunto de normas. La evaluación a menudo se usa para caracterizar y evaluar temas de interés en una amplia gama de las empresas humanas, incluyendo las artes, la educación, la justicia, la salud, las fundaciones y organizaciones sin fines de lucro, los gobiernos y otros servicios humanos.” Entidades de Certificación: “Son aquellas organizaciones privadas, que tienen como función evaluar la conformidad y certificar el cumplimiento de una norma de referencia, ya sea del producto, del servicio o del sistema de gestión de una organización. Estas entidades deben ser independientes de la organización que auditan, y no haber realizado otros trabajos para ella, como por ejemplo, consultoría para implementar el sistema que certifican.”
  28. 28. Sociedades de Clasificación. En la industria de navegación, las Sociedades de Clasificación son organizaciones no gubernamentales o grupos de profesionales con el objetivo de promover la seguridad de la vida humana y propiedades (buques y plataformas offshore) así como la protección del entorno natural marino. Esto se consigue gracias al desarrollo de Reglas de Clasificación, la confirmación de que el diseño de los buques cumple con dichas reglas, la inspección de los buques durante el periodo de construcción y las inspecciones periódicas para confirmar que los buques continúan cumpliendo dichas reglas.
  29. 29. Asociación Internación de Sociedades de Clasificación (IACS) La Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación (IACS), con sede en Londres, representa a las diez Sociedades de Clasificación más importantes del mundo. La IACS se fundó inicialmente con las siete sociedades líderes en 1968. Actualmente sus miembros son: ABS, BV, CCS, DNV, GL, KR, LR, NK, Rina y RS. La IACS es un órgano consultivo de la Organización Marítima Internacional (OMI), que depende de la ONU, y permanece como la única organización no gubernamental con título de observador que está autorizada a desarrollar y aplicar reglas.
  30. 30. Organismos Miembros del IACS • American Bureau of Shipping (ABS) • Bureau Veritas (BV) • China Classification Society (CCS) • Croatian Register of Shipping (CRS) • Det Norske Veritas (DNV) • Germanischer Lloyd (GL) • Indian Register of Shipping (IRS) • Korean Register of Shipping (KR) • Lloyd's Register (LR) • Nippon Kaiji Kyokai (NK/ClassNK) • Polish Register of Shipping (PRS) • Registro Italiano Navale (RINA) • Russian Maritime Register of Shipping (RS)
  31. 31. ABS (American Bureau of Shipping) Es una Sociedad de clasificación con sede en Houston, Texas. ABS fue fundada en 1862 y actualmente es una de las tres empresas líderes en su sector a nivel mundial, junto a la británica Lloyd's Register y la noruega Det Norske Veritas. ABS opera una estructura descentralizada por medio de tres divisiones localizadas en Houston (ABS Americas), Londres (ABS Europe) y Singapur (ABS Pacific), contando con más de 150 oficinas en 70 países. La misión de ABS es buscar el interés general así como las necesidades de sus clientes promoviendo la seguridad de la vida humana y propiedades así como la protección del entorno natural marino por medio del desarrollo y verificación de estándares para el diseño, construcción y mantenimiento de buques y plataformas offshore.
  32. 32. DNV (Det Norske Veritas) Es una Sociedad de Clasificación de ámbito mundial con sede en Noruega y fundada en 1864. DNV es una fundación independiente. Sus objetivos son"salvaguardar la vida, propiedades y el medio marino" y es a su vez un proveedor líder de servicios de gestión de riesgos. Actualmente, 5800 empleados trabajan para DNV en 100 países diferentes a través de 300 oficinas alrededor del mundo. Su sede central se localiza en Høvik, en las cercanías deOslo, Noruega.
  33. 33. LR (Lloyd’s Register) Lloyd's Register es la primera y más antigua sociedad de clasificación, estableciendo reglas diseñadas para aumentar la seguridad y asegurando que los buques se construyan y mantengan de acuerdo con esas reglas. La sociedad editó el primer Registro de buques en 1764 para dar tanto a los agentes de seguros como a los armadores una idea del estado de los buques que aseguraban y fletaban. La clasificación "A1", de la que se deriva la actual nomenclatura de las «sociedades de clasificación», apareció por primera vez en la edición 1775-1776 del registro. El registro, con información de buques mercantes de más de 100 TPM, se ha venido publicando anualmente desde entonces.

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