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Integridad de Ductos
Panorama LocalPanorama Local
Eduardo Carzoglio
Transportadora de Gas del Norte S.A.
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
Temario• Por qué resultaba necesaria una modificación de ASME B31.4 y ASME B31.8
• Suplemento S de ASME B31.8 – Gestión de Integridad de ductos
• Como se incorpora en Argentina la Gestión de Integridad en los ductos argentinos
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
• Incorporación de la Gestión de Integridad de ductos en las normas nacionales
• Impacto de la Gestión de Integridad en la frecuencia de las fallas graves en la operación de los gasoductos de transporte en alta presión
• Importancia de la elaboración de estadísticas
Limitaciones del mantenimiento prescripto por normas y códigos
• ¿Puede una misma norma prescriptiva cubrir adecuadamente la operación y mantenimiento de:
un ducto de 50 años de antigüedad y otro de solo 10 años?
un ducto que se encuentra en un cordón montañoso a 3000 o más metros de altura y otro en una llanura o cruzando un extenso cuerpo
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
metros de altura y otro en una llanura o cruzando un extenso cuerpo de agua?
un ducto que se encuentra en un cordón montañoso cubierto de selva y otro en un cordón completamente árido, o cubierto de nieve en la temporada invernal?
un ducto que se encuentra en una llanura sedimentaria árida y otro en una llanura con actividad agrícola con la napa freática a 0,50 m de profundidad?
Limitaciones del mantenimiento prescripto por normas y códigos
• ¿Puede una misma norma prescriptiva cubrir adecuadamente la operación y el mantenimiento de:
un ducto que se encuentra en áreas densamente pobladas y otro en un área sin población ?
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
un ducto en áreas pobladas por una sociedad de alto nivel cultural, acostumbrada a conservar el mobiliario urbano y respetar la señalización pública, y otro en un área poblada por una sociedad de escaso nivel cultural, donde se destruye sistemáticamente el mobiliario urbano y donde constantemente grupos de individuos se afincan irregularmente dentro de la franja de seguridad?.
Limitaciones del mantenimiento prescripto por normas y códigos
A medida que aumenta la diversidad en todas sus formas, la probabilidad de que la norma prescriptiva resulte enteramente adecuada y efectiva disminuye.
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
El resultado más probable es que resulte incompleta en algunos aspectos y excesiva en otros.
Inexorablemente se alcanza el punto en que se hace evidente que con solo cumplir la norma no alcanza para evitar la ocurrencia de incidentes graves.
Limitaciones del mantenimiento prescripto por normas y códigos
En la década de 1980 en Estados Unidos se desarrollaron nuevas experiencias que permitieron reconocer los potenciales beneficios de implementar un análisis basado en la determinación del riesgo asociado a la operación de los ductos y la posterior aplicación de estrategias de mantenimiento que controlaran que
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
aplicación de estrategias de mantenimiento que controlaran que no creciera el riesgo.
Para aplicar este enfoque la regulación no podía ser exclusivamente prescriptiva.
Este enfoque permitiría a las empresas ser más eficientes y tener mejor perfomance.
Limitaciones del mantenimiento prescripto por normas y códigos
En la década de 1990 en Estados Unidos, el US Department of Transportation (DOT)-Office of Pipeline Safety (OPS) y varias empresas decidieron formar un grupo de trabajo a fin de crear regulaciones que tuvieran la flexibilidad necesaria para una óptima reducción del riesgo.
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Tratamiento de Gas
reducción del riesgo.
No solo se buscaba lo que fuera mejor para el ente regulador o las empresas, sino también que se obtuvieran mejoras en la perfomance de los ductos y en la protección del medio ambiente.
Limitaciones del mantenimiento prescripto por normas y códigos
Con ese objetivo se formó un grupo, Risk Assessment Quality Team, integrado por representantes de los organismos gubernamentales y de empresas de transportes de hidrocarburos líquidos y gaseosos.
Se llegó a desarrollar un ensayo para demostrar que con un plan
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
Se llegó a desarrollar un ensayo para demostrar que con un plan basado en acciones que atendieran a mitigar y controlar el riesgo individualizado en un segmento definido, se obtenían mejores resultados que aplicando la norma prescriptiva basada en el concepto que una regulación cubre todas las alternativas.
En Canadá se desarrolló un movimiento similar en el que participaron NEB, CSA, CEPA.
ASME B31.8S – Managing System Integrity of Gas Pipelines
En el año 2001 se publicó el Suplemento S de B31.8, que establece los elementos de un Plan de Gerenciamiento de la Integridad de Gasoductos.
Se basa en la evaluación de 21 amenazas a la integridad de los ductos, la determinación del riesgo asociado a cada una de ellas y la
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Tratamiento de Gas
ductos, la determinación del riesgo asociado a cada una de ellas y la elaboración de un plan de gestión que las controle y mitigue.
Permite pasar de un plan inicialmente prescriptivo a otro basado en los resultados obtenidos.
Está abierto a la incorporación de nuevas tecnologías.
ASME B31.8S – Managing System Integrity of Gas Pipelines
En el año 2003 lo establecido en el Suplemento S de B31.8, es incorporado a Code of Federal Regulations, Title 49, Part 192, Transportation of natural and other gas by pipeline: Minimum Federal Safety Standards (CFR 49-192 ) como Part O, Gas TransmissionPipeline Integrity Management.
La Parte O está restringida solamente a las áreas de alta
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
La Parte O está restringida solamente a las áreas de alta consecuencia en caso de un incidente grave y a los gasoductos de transmisión en alta presión.
Es aplicable solamente a segmentos muy particulares de los gasoductos que operan a alta presión.
También permite pasar de un plan inicialmente prescriptivo a otro basado en los resultados obtenidos.
Primeras aplicaciones de la Gestión de Integridad de ductos en Argentina
Entre 1995 y 1999 Oldelval, TGS y TGN comienzan a aplicar los conceptos de Gestión de Integridad en sus ductos.
En esa época todavía no había sido emitido el Suplemento S de
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Tratamiento de Gas
En esa época todavía no había sido emitido el Suplemento S de ASME B31.8.
En general ante la ocurrencia de incidentes graves cuyas causas escapaban a los controles prescriptivos en las normas aplicables.
Incorporación de la Gestión de Integridad de ductos en las normas nacionales
En 1993, cuando se privatizó Gas del Estado y se creó el ente regulador del gas, ENARGAS, se emitió NAG 100, “Normas Argentinas Mínimas de Seguridad para el Transporte y Distribución de Gas Natural y Otros Gases por Cañerías”.
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Tratamiento de Gas
Se basó en la última revisión de GE-N1-100 (norma interna de Gas del Estado), la versión vigente en 1991 de CFR 49.192 y algunos agregados realizados en ese momento.
Por lo tanto NAG-100 era muy parecida a CFR 49.192 con algunas modificaciones introducidas localmente.
Incorporación de la Gestión de Integridad de ductos en las normas nacionales
En esa época todavía no había sido emitido el Suplemento S de ASME B31.8.
Entre las modificaciones incorporadas localmente se establecía que en las cañerías de diámetro igual o superior a 10” se debería realizar un monitoreo continuo del espesor, cuya frecuencia se
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realizar un monitoreo continuo del espesor, cuya frecuencia se determinaría de acuerdo a la antigüedad y los datos de corrosión pertinentes.
También se establecía que toda línea de transmisión debería ser inspeccionada como mínimo cada 5 años, con pasaje de scraper instrumentado para detectar fallas que pudieran afectar su seguridad.
Incorporación de la Gestión de Integridad de ductos en las normas nacionales
En el año 2006 la Secretaría de Energía de la Nación emite, mediante la Resolución 1460, el Reglamento Técnico para el Transporte de Hidrocarburos Líquidos
Se basa en ASME B31.4, Pipeline Transportation Systems for Liquid
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Tratamiento de Gas
Se basa en ASME B31.4, Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids, y ASME B31.8S.
Es la primera norma nacional en incorporar plenamente la Gestión de Integridad de ductos.
En el año 2010 ENARGAS incorpora a NAG 100 la Parte O, Gerenciamiento de Integridad de Líneas de Transmisión.
Incorporación de la Gestión de Integridad de ductos en las normas nacionales
Ambas normas extienden el Gerenciamiento de Integridad a toda la longitud de los ductos de transmisión de hidrocarburos dentro del ámbito federal en el espacio público o privado.
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Tratamiento de Gas
Lo que las normas originales establecen solo para áreas de alta consecuencia en caso de incidentes graves, en las normas nacionales se ha extendido a toda la longitud de los ductos, manteniendo no obstante la obligación de identificar áreas sensibles.
Impacto de la Gestión de Integridad en la frecuencia de las fallas graves en gasoductos
Exposición al daño
Longitud de un gasoducto multiplicada por los años de operación en el período considerado
Exposición al daño acumulada
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
Exposición al daño acumulada
Exposición al daño del sistema de gasoductos troncales desde 1960 hasta el año considerado
Falla grave
Toda falla ocurrida en un gasoducto troncal que por su magnitud obligó a suspender el transporte de gas en forma inmediata
Sistema de Gasoductos 1960-2009
10000
12000
14000
16000G
asod
ucto
s -
Km 280000
320000
360000
400000
440000
480000
Km
.año
14881 km
10644 km
+39,8%
+97,1%
433910 km.año
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0
2000
4000
6000
8000
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Año
Gas
oduc
tos
- K
m
0
40000
80000
120000
160000
200000
240000
Exp
osic
ión
- K
m
Gasoductos - Km Exposición al daño - Km.año
220162 km.año
Total 86
Fallas graves acumuladas 1960-2009
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
Total 67
Fallas graves acumuladas 1960-1992
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
50
60
70
80
90
100
Fal
las
Gra
ves
Evolución de las fallas graves 1960-1992
Total
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0
10
20
30
40
50
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Año
Fal
las
Gra
ves
Corrosión
Daño por terceros
Falla de material
Movimiento del suelo
Evolución de las fallas graves 1960-2009
50
60
70
80
90
100
Fal
las
Gra
ves
Total
Corrosión
35 fallas
26 fallas
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0
10
20
30
40
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Año
Fal
las
Gra
ves
Corrosión
5 años
Total 19
Fallas graves acumuladas 1993-2009
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
Total 19
Evolución de las fallas graves 1960-2009
50
60
70
80
90
100
Fal
las
Gra
ves
Total
Corrosión
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0
10
20
30
40
50
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Año
Fal
las
Gra
ves
Corrosión
Daño por terceros
Falla de material
SCC
Movimiento del suelo
INSPECCIÓN INTERNA Y FALLAS GRAVES
30000
35000
40000
45000
50000
Km Inspeccionados
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Año
Km
Km Gasoductos
Fallas graves
Total
Corrosión
Total 19
Fallas graves y exposición al daño acumulada
2,5E-04
3,0E-04
3,5E-04
Fal
la g
rave
/ km
.año
Fallas graves
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0,0E+00
5,0E-05
1,0E-04
1,5E-04
2,0E-04
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Año
Fal
la g
rave
/ km
.año
Total
Corrosión
Daño de terceros
Otras
2,50E-04
3,00E-04
3,50E-04
4,00E-04
4,50E-04
Fal
la g
rave
/ km
.año
20
25
30
Fallas graves por períodos de 8 años y antigüedad ponderada de los gasoductos
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
0,00E+00
5,00E-05
1,00E-04
1,50E-04
2,00E-04
2,50E-04
1961-68 1969-76 1977-84 1985-92 1993-00 2001-08Período
Fal
la g
rave
/ km
.año
0
5
10
15
Año
s
Total Corrosión Daño por Terceros Otras Fallas Graves Antigüedad ponderada
Tasa de falla cada 1000 km de gasoducto
Corrosión Terceros Otros Total
1961-1968 0,079 0,039 0,039 0,157
1969-1976 0,134 0,134 0,022 0,291
1977-1984 0,141 0,094 0,016 0,251
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
1985-1992 0,336 0,050 0,037 0,423
1993-2000 0,044 0,011 0,065 0,131
2001-2008 0,019 0,009 0,047 0,065
15,4%
5,7%
7th EGIG Report 1970-2007
European Gas Pipeline Incident Data Group (15 operadores)
Gasoductos: 130.000 Km (14.881Km)
Exposición al daño: 3.150.000 Km.año (433.910 Km.año)
Tasa de fallas 1970-2007 0,37 x 10-3 incidente/km.año (0,156 x 10-3 holes y ruptures) (0,198 x 10-3)
1970-1974 0,87 x 10-3 incidente/km.año
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
1970-1974 0,87 x 10-3 incidente/km.año
2003-2007 0,14 x 10-3 incidente/km.añoreducción al 16,1% (22,3%)
48% (22%) daño de terceros, 16% (10%) falla material/const, 15% (58%)corrosión
Incidente: pérdida no intencional de gas en gasoductos de acero, terrestres, MAPO > 15 bar, fuera de los límites de instalaciones de compresión, regulación u otras
6th UKOPA Report 1962-2008United Kingdom Onshore Pipeline Operators Association (9 operadores)
Ductos: 22.300 Km (14.881 Km)
Exposición al daño: 740.000 Km.año (433.910 Km.año)
Tasa de fallas: 1962-2008 0,242 x 10-3 incidente/km.año 0,094 x 10-3 > 6mm (0,198 x 10-3)
Jornadas de Producción, Transporte y
Tratamiento de Gas
1969-1973 0,548 x 10-3 incidente/km.año
2004-2008 0,064 x 10-3 incidente/km.añoreducción al 11,7%
30% (10%) falla material/const, 21% (22%) daño por terceros, 20% (58%) corrosión
Incidente: pérdida no intencional de producto transportado por ductos, fuera de los límites del área de compresión, bombeo, regulación u otras
Estadísticas sobre incidentes en ductos
Para la evaluación del riesgo la norma acepta como método válido el juicio experto.
Ha sido el tradicionalmente usado en ductos, logrando frecuencias de falla históricamente mejores que otros sistemas de transporte.
Jornadas de Producción, Transporte y
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de falla históricamente mejores que otros sistemas de transporte.
Para pasar a una evaluación probabilística del riesgo y para evaluar la perfomance de los Programas de Gerenciameinto de la Integridad de ductos es necesario contar con frecuencias de falla.
Estadísticas sobre incidentes en ductos
Ambas normas nacionales establecen la obligatoriedad de informar los incidentes acaecidos.
La sistematización de esta información es la llave para contar con frecuencias de falla propias de nuestro país.
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frecuencias de falla propias de nuestro país.
Conclusiones
• En Argentina el Gerenciamiento de Integridad de Ductos viene siendo aplicado desde hace más de 10 años por varias empresas
•Desde el año 2006 en oleoductos y poliductos y desde 2010 en gasoductos las normas lo han incorporado
•En Estados Unidos, Canadá y los países europeos se están poniendo a punto nuevas tecnologías para controlar y mitigar con mejor eficiencia las
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punto nuevas tecnologías para controlar y mitigar con mejor eficiencia las diversas amenazas a la integridad de ductos
•Algunas técnicas hoy ampliamente utilizadas eran desconocidas hace 10 o 15 años
FIN
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