Cuando la maquinaria del oleoducto se congeló en Texas
Publicado por Adelle Webber con
Protección de la maquinaria en condiciones adversas
La maquinaria de los oleoductos y gasoductos se congeló en Texas durante la tormenta de invierno iniciando una reacción en cadena que causó muertes, escasez de alimentos y agua, y paradas de las centrales eléctricas. En este caso, la maquinaria de las estaciones de bombeo, las válvulas e incluso las tuberías no estaban protegidas de las temperaturas de congelación.
Houston y sus alrededores no suelen estar sometidos a condiciones de frío y nieve. Los equipos asociados a la infraestructura del oleoducto y que la operan estaban protegidos como podrían estarlo en Alaska, Dakota o Nebraska.
Seguro que parte de la escasez de energía se debió a que las instalaciones de generación y procesamiento de energía se cerraron durante los meses de invierno, normalmente suaves, para su mantenimiento. Esto no hizo más que agravar el desastre que han sufrido los tejanos.
¿Cómo debe protegerse el equipo de las condiciones adversas?
En las ubicaciones geográficas del norte, las tuberías y la maquinaria que las opera están protegidas por medio de dispositivos de aislamiento y calefacción específicamente diseñados para proteger del frío.
Los calentadores de elementos cerámicos PTC se utilizan a menudo para calentar en estos climas tan duros. Ocupan poco espacio, no son combustibles y se autocontrolan. PTC significa coeficiente de temperatura positivo, que gestiona la resistencia en relación inversa a la temperatura. Una vez alcanzada la temperatura de consigna, el aumento de la resistencia apaga el circuito. Las mismas características ofrecen un calentamiento rápido debido a la baja resistencia a temperaturas más bajas. Lea más sobre el funcionamiento de los calentadores PTC.
Aire con aletas PTC Y Los calentadores de ventilador PTC se utilizan en armarios electrónicos para proteger los circuitos de control de la humedad y las temperaturas de congelación. Ambos están diseñados para transferir el calor producido por los elementos PTC al armario, a las cabinas de los operadores o a los sistemas de ventilación para la climatización del edificio.
Calentadores de superficie PTC se fijan directamente a la superficie a calentar.
Calentadores de cartucho PTC puede introducirse directamente en un contenedor o recipiente para calentar eficazmente los materiales de su interior.
Historia de la maquinaria para la construcción de oleoductos en Estados Unidos
La maquinaria para la construcción de gasoductos y oleoductos en Estados Unidos comenzó con la perforación del primer pozo petrolífero comercial en 1859 en la zona rural de Pensilvania. El pozo sólo producía 25 barriles al día; no había lugar para ponerlo. Pronto los perforadores empezaron a comprar todos los barriles de madera disponibles. Los productores no tardaron en comprar barriles para la melaza, el pescado, el whisky y el agua para transportar el petróleo.
El reto era llevar los barriles al mercado. Los carros tirados por caballos llevaban los barriles de 42 galones a la refinería más cercana. El transporte era caro, en parte porque los camioneros y los ferrocarriles cobraban precios elevados por transportar los barriles.
Pronto, un comerciante de petróleo construyó un oleoducto de 5 millas de largo y 2 pulgadas de diámetro que transportaba 2.000 barriles al día hasta el cercano depósito del ferrocarril. Todavía se tardó unas décadas en dejar obsoletos los barriles, pero aún hoy el petróleo se vende por barriles.
El Instituto Americano del Petróleo calcula que en 1920 había 40.000 millas de oleoductos en EE.UU. que transportaban petróleo a los mercados. En la década siguiente, ese número se triplicó porque la maquinaria facilitó la construcción de oleoductos más largos.
La dureza de los entornos ha impulsado las nuevas tecnologías para el confort de los trabajadores
Los carruajes tirados por caballos no ofrecían mucha protección contra los elementos. Cuando los camiones motorizados empezaron a utilizarse para transportar tuberías, las cabinas cerradas protegían a los conductores de los elementos.
En el lugar donde las cuadrillas de construcción colocaban y soldaban, los trabajadores montaban carpas que cubrían su lugar de trabajo. Más tarde aprendieron a trasladar las carpas a lo largo de la tubería cuando se trasladaban a la siguiente sección para soldar.
Modern environmental protection involves heating and cooling elements that require little maintenance and operation of equipment battery voltages. Long mean time to failure needed in the remote operating
Las cabinas, los fluidos, las baterías y otros equipos eléctricos actuales están protegidos por sistemas de calefacción PTC y refrigeración electrónica Peltier. Estos robustos sistemas utilizados en el espacio y en diferentes entornos difíciles son ideales para proporcionar comodidad a los operadores de equipos de tuberías.
La necesidad de gas en la costa este impulsa la demanda de más gasoductos
El gas natural se popularizó en los años 30, pero se utilizó principalmente a nivel local cerca de los pozos de gas en Texas y Colorado. La costa este seguía utilizando carbón o un gas derivado del carbón para la calefacción. Todavía no se habían construido gasoductos de larga distancia. La falta de gasoductos de larga distancia cambió durante la Segunda Guerra Mundial.
Los submarinos alemanes hunden los petroleros estadounidenses que transportan petróleo desde el golfo hasta la costa este. El gobierno estadounidense construye el primer oleoducto de larga distancia para transportar petróleo desde Texas hasta las refinerías de Nueva Jersey. La construcción del BIG INCH comenzó en junio de 1942.
A medida que avanzaban los trabajos de construcción del Big Inch desde Texas hasta Illinois, pasando por Arkansas, se iniciaron los planes para el Little Big Inch. Ninguno de los dos proyectos utilizó una tubería de una pulgada. La Big Inch utilizó una tubería sin soldadura de 24 pulgadas de diámetro, mientras que la Little Big Inch utilizó una tubería de acero de 20 pulgadas para la distribución desde el extremo principal de la Big Inch. El Big Inch continuó hasta Pensilvania, donde el Little Big Inch se extendió hasta las refinerías de Nueva York y Nueva Jersey.
Cada sección de la tubería de acero sin costura de 24" tenía un grosor de ½" y una longitud de hasta 44 pies. La tubería de 20" de diámetro tenía un grosor de 5/16" y una longitud de hasta 44 pies. Cada sección de la tubería de 44 pies de pulgada grande pesaba 4.200 libras. Este tamaño de tubería no era fácil de transportar a lugares remotos, ni de soldar, ni de colocar en zanjas de 4 pies de profundidad y 3 pies de ancho.
Se necesitaron grandes cantidades de acero y maquinaria para cavar zanjas, soldar y colocar la tubería en las trincheras a lo largo de más de 1.475 millas, más las líneas secundarias para el Little Big Inch. Los hombres llegaron a colocar hasta 9 millas de tubería al día. Al finalizar, había 34 estaciones de bombeo para transportar el petróleo a través de los oleoductos de Big y Little Big Inch.
Al terminar la Segunda Guerra Mundial, el gobierno vendió el activo de guerra y lo convirtió en un transporte de gas natural desde Texas hasta la costa oriental de Estados Unidos. El actual sistema de gasoductos invisibles que atraviesan EE.UU. es extenso y sigue ampliándose.
Mapa de las rutas de los oleoductos existentes en Estados Unidos.
Fabricación de tubos de acero sin soldadura
La fabricación de tubos de acero sin costura tiene una historia propia que se remonta a 100 años atrás: no se crean sin unir dos extremos de una cinta de acero curvada dando forma redonda. El término "sin costura" se refiere al proceso. El proceso une los dos lados de una cinta continua de acero donde se suelda, se bruñe, se recuece y se corta a la medida. El producto final parece no tener costuras.
Los procesos de la maquinaria para fabricar el tubo sin costura han mejorado desde el Big Inch con la soldadura automatizada de alta frecuencia y los procesos continuos. El proceso puede ser en línea después de la palanquilla o el laminado en frío del acero o una operación secundaria que crea el tubo a partir del acero enrollado.
Una tubería de gran diámetro puede llegar hasta 60", pero la mayoría de los oleoductos y gasoductos para el transporte de larga distancia son de 48". Las tuberías de menor diámetro se utilizan para los sistemas de distribución. Hoy en día, un gasoducto de gas natural transporta gas a altas presiones, de 500 a 1.400 libras por pulgada cuadrada. Estos tubos de gran diámetro requieren un moldeado a partir de láminas planas en lugar de fundir una varilla que se perfora para crear el tubo hueco.
Transporte de tubos desde la planta de fabricación hasta la obra
El transporte por camión y tren fue el siguiente gran reto para la construcción de las tuberías. Los tramos de tubería de hasta 44 y 60 pies que pesaban hasta 4.200 libras por sección requerían maquinaria pesada para cargar y descargar. Las vías del tren no llegaban a los lugares de trabajo, por lo que era necesario un lugar de descarga adicional en el que las tuberías pudieran almacenarse temporalmente hasta que los camiones las llevaran los últimos kilómetros.
Ni que decir tiene que el tendido de tuberías por todo el país implicó algunas obras muy remotas y condiciones meteorológicas adversas. El equipo y el personal tienen que trabajar con eficacia independientemente de las condiciones de frío, calor, lluvia o nieve. El sistema de oleoductos transalpino es uno de los proyectos de oleoductos más notables con condiciones meteorológicas adversas.
El oleoducto iba desde la bahía de Prudhoe a través de Alaska hasta el puerto de Valdez, en la costa sur, a 639 millas de distancia. El diámetro de la tubería era de 44 pulgadas y es capaz de bombear 2,136 millones de barriles al día.
Las tuberías que componen el oleoducto se apoyan en soportes por encima del suelo debido a que el permafrost hace inviable el enterramiento de la tubería. No están sujetas a los soportes, lo que permite su dilatación y contracción, ya que la temperatura oscila entre los 150 grados F entre los meses de verano y de invierno.
No todas las obras de construcción de oleoductos son tan accidentadas como el oleoducto Trans-Alaskan, pero las montañas y Los estados del norte de EE.UU. pueden ofrecer retos similares. Debido a la naturaleza remota de la mayoría de las rutas de los oleoductos, puede ser difícil llevar el equipo de construcción de los oleoductos y las tuberías a los lugares.
Las cabinas de los camiones, los trenes y los equipos de operación in situ se hacen más tolerables para los operadores mediante el uso de Calentadores cerámicos PTC.
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