CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Jan 1998)
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE TUBERÍAS DE OLEODUCTOS ABOLLADAS POR CARGA EXPLOSIVA
Abstract
Se registra en este artículo la amplia experiencia obtenida en el oleoducto Caño Limón Coveñas, OCLC, Colombia, sobre el manejo y evaluación de las abolladuras causadas en la tubería por cargas explosivas. El OCLC ha sido sometido a más de 450 atentados terroristas con cargas explosivas. La mayoría de estos daños no llegan a la ruptura total de la tubería sino que generan deformaciones o abolladuras permanentes, mayores al 5%. Por lo tanto, se trata de adquirir elementos de juicio para la toma de decisiones sobre cuándo cambiarla y a su vez conocer el rango de presión en el cual puede operar el oleoducto de manera continua y segura. En el estudio se consideran varios aspectos relacionados con la evaluación de las abolladuras. Estos son: (a) La caracterización de las abolladuras en cuanto a la geometría, materiales (dureza, estructura metalográfica y esfuerzos, entre otros), efectos de las cargas explosivas y de la presión de operación y pruebas de presión hidrostática en tuberías a escala real, (b) La creación y validación de un nuevo procedimiento para evaluarlas abolladuras, (c) Discusión del análisis con modelamiento numérico. Los resultados muestran un aumento en la resistencia elástica y de ruptura del material localizada en la zona afectada y, por lo tanto, una disminución de la resistencia a la fatiga. Esta última es posiblemente la causa de la ruptura posterior de la tubería una vez ha sido abollada por la carga explosiva. Las pruebas hidrostáticas han demostrado que la tubería, al ser sometida a la presión interna de operación, sufre una recuperación parcial de su forma. En el caso de una abolladura tipo 24%, a presión de 1 2,4 MPa, se recuperará 0,036 m.This paper presents the broad experience obtained in the Caño Limón Coveñas pipeline (OCLC), located in Colombia, on the manipulation and evaluation of the dents caused by explosive charges. During the last ten years, the OCLC pipeline has suffered more than 450 terrorist attacks using explosive charges. Most of the damages do not cause the total rupture of the pipes, they only generate dents and distortions grater than five percent (5%). A as consequence of this situation, we have tried to acquire all the judgement elements required to choose the appropriate time to change the pipes an to know the pressure level for a continuos and safe operation of the pipeline. The study include some three main aspects: (a) Characterization of the dents considering their geometry, materials (hardness, metallographic structure, efforts, etc) influences of explosive charges and of the operation pressure as well as hydrostatic pressure tests overa real scale pipe, (b) Creation and validation of a new method for dent evaluation and (c) Discussion of the analysis through numeric modeling. Results show an increase in the elastic and rupture resistance of the material located in the target area and therefore, a subsequuent fatigue resistance decrease. Fatigue is the possible cause for the subsequent rupture of the pipeline once it has been dented by an explosive charge. The hidrostatic tests have shown that a partial shape recovery is obtained when the pipeline undergoes a high operational pressure. For a 24% dent there will be 0.036 m recovery at a 1 2.4 Mpa pressure.
