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21/9/2015 IngenieriacostaafueraDocumentosIcvbaqueiro

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ContenidoOBRASDETOMAYEMISORESSUBMARINOS1OBRASDETOMA1Tiposdeobradetoma.1EMISORESSUBMARINOS4Dilucininicial4Dispersin4Tiempodedecaimiento5MONOBOYASYTUBERASSUBMARINAS9MONOBOYAS9TUBERASSUBMARINAS11Fabricacinylastradodetubera.13Fabricacin,transporteydescargademateriales.14Tendidodetubera.17

OBRASDETOMAYEMISORESSUBMARINOS

OBRASDETOMA

Laobradetomaeslaestructurahidrulicademayorimportanciadeunsistemadeaduccin,quealimentarunsistemadegeneracindeenergahidroelctrica,riego,aguapotable,etc.Apartirdelaobradetoma,setomarndecisionesrespectoaladisposicindelosdemscomponentesdelaobra.

Losdiferentestiposdeobrasdetomahansidodesarrolladossobrelabasedeestudiosenmodeloshidrulicos,principalmenteenaquellosaplicadosacursosdeaguacongrantransportedesedimentos.

Enelcasodesistemasencuencasdemontaa,debidoalascondicionestopogrficas,lasposibilidadesdedesarrollodeembalsessonlimitadas.Portalmotivo,esusualladerivacindirectadelosvolmenesdeaguarequeridosyconducirlosatravsdecanales,galerasy/otuberas,paraatenderlademandaquesepresentaenelsistemade



recepcin(aguapotable,riego,energa,etc.).

Cadaintervencinsobreelrecursohdrico,originaalteracionesenelrgimendecaudales,aguasabajodelaestructuradecaptacin,porloquesuaplicacindeberconsideraralmismotiempolasatisfaccindelademandadefinidaporelproyectoylosimpactossobresectoresubicadosennivelesinferiores.

Tiposdeobradetoma.

Obrasdetomasuperficiales.

1.Consideracionesbsicas,definiciones

Laobradetomasuperficialeselconjuntodeestructurasquetieneporobjetodesviarlasaguasqueescurrensobrelasolerahaciaelsistemadeconduccin.

Considerandoalrocomopartedelsistemaecolgico,laobradetomaseconstituirenunobstculoparaellibreescurrimientodelaguaoenunaintervencinsobreunmedionatural,quedarlugaramodificacionesdelestadodeequilibrio.

Paralatoma,elcursonaturalesunmedioquesatisfacerlasnecesidadesdeaguadelsistemareceptor.Elprimerconceptoselimitanicamentealanaturalezaysusleyes,elsegundopresentaalhombreysusobjetivos.

Estosignifica,quelautilizacindelaguaatravsdelaobratomatendrconsecuenciassobreelcursonaturalencuantoasumorfologa,rgimendeescurrimientoysobreelreadeinfluenciaencuantoalequilibriodesussuelos,niveldeaguassubterrneas,etc.

Porlotanto,esnecesariotenerconocimientopreviodelascaractersticasycondicionesqueofreceelrooquebradaquesepiensaaprovechar.

Eldiseodelaobradetomadeberserrealizadoenasociacinalascondicionesnaturalesexistentes,alosprocesosqueestnendesarrolloyalosimpactosposterioresquesegenerarnaconsecuenciadelaintervencin.

2.Obrasdetomadederivacindirecta.

Estasformasdetomasondelasmsantiguasycuyoconceptoansemantienenen



vigenciacomoalternativaprimariaparaelriegodeparcelasaledaasalrooquebrada.Eldiseomsrudimentarioconsisteenunasimpleaperturaenelcursonatural,orientandoelflujohaciasistemadeconduccin(normalmenteuncanal).

Paraprotegerlatomadecaudalesenexcesoymaterialesdearrastredurantecrecidas,latomaseorientaaproximadamentedemaneraperpendicularaladireccindeflujo.

Latomatradicionalqueseutilizanparaelriegodepequeasparcelas,incorporanademsbloquesdepiedra,alineadosdiagonalmentecubriendoenmuchoscasostodalaseccin.Enestoscasos,latomaesubicadafrecuentementeutilizandolosaccidentesnaturalesdelterrenodemaneraquepuedaservirdeayudafrentealascrecidas.Porejemplo,estepodraserubicadodetrsodebajodeunsectorrocoso(pea).

Enmuchoscasoslas"obrascomplementarias"tienencaractertemporal,porcuantosuduracinselimitaalapocadeestiajeenlapocadelluviasaquellasserndeterioradasodestrudas.

Cuandonoesposibleorientarlatomademaneraaproximadamenteperpendicularalflujoocuandoserequiereprotegerlapequeatoma,seconstruyeunmurotransversalsobreunsectordelaseccindelroinmediatamenteaguasarribadelatoma.

3.Obrasdetomaconcanaldelimpieza.

Enestecasosepermiteelingresodesedimentoalatoma,elmismoqueesevacuadoposteriormente.Laobradetomasediseademaneraqueselogre,atravsdeunsistemadelimpieza,separarelsedimentodelcaudallquido.

[pic]Figura7.12Obrasdetomacondesviadoresydesfogue

4.Obradetomafrontal.

Elprincipiodeestetipodeobradetomaeslograrlacaptacindeloscaudalesdeseadossinlanecesidaddecambiarbruscamenteladireccindeflujo.Elcambiodedireccinsepresentadespusdelabocatoma.Laevacuacindelossedimentosselograconayudadeunseparadorhorizontal,queaprovechaladisposicindelflujoendosfasesaguasedimento.



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Figura7.13Obradetomafrontalconlimpiezacontinua.

Aprimeravistanoexistiragrandiferenciaentreestetipodetomaylatomaporderivacinsuperficial,sinembargoambosprincipiossonmuydiferentes.Enelprimercaso,latomasefundamentaenelaprovechamientoogeneracindecorrientessecundariasqueporunladoofrecentirantesmayoresparaladerivacinyporotroalejanlossedimentosdelazonadelabocatoma.Enelcasodelatomafrontal,seesperaqueelsedimento,enformadeacarreo,escurracercadelasolera,porloquenoseevitalaaparicindecualquierformadecorrientesecundaria.

EMISORESSUBMARINOS

Losemisoressubmarinossontuberaslosuficientementelargas,conunaseccindifusoraensuextremoparadiluirelefluente.

Dilucininicial

Cuandoundesechosedescargaporundifusorsimpleomltiple,lavelocidaddesalidadelchorrocrearunmezcladoturbulentoconelaguaquelerodea.

Paraelclculodeestadilucininicialutilizamoslagrficadelafigura25,conlassiguientesconsideraciones.

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Enelcasodeexistircorrientesmoderadas,elefectodestasenladilucininicialpuedeestimarsedeacuerdoconlasiguienteexpresin.

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Dispersin

Despusdeladilucininicial,seformaunamezclarelativamenteuniformearribadelaseccindifusora.Elcampodedrenajeseempiezaamoverenrespuestaalacorrienteexistente,yascomienzaladilucinpordispersin.



Brooksdesarrolllasecuacionesquedescribeelfenmeno.

Donde:

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Tiempodedecaimiento

Untercerfactorenladilucindeefluenteseseldecaimientodestos.Enelcasodeldecaimientodebacterias,seincluyemortalidad,floculacinysedimentacin.

Esdecir:

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Sehainvestigadomuchoenrelacinconlaconstantek.Sehapodidocomprobarqueunareduccindel90%enelnmerodebacteriassepuedelograrentre2y6horas.

Laduracindependedelatemperaturadelaguademar,salinidadypH.Eltiempoenqueselograreducirun90%elnmerodebacteriasselellamaT90yladilucin:

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Ladilucintotal,tomandoencuentatodoslosfactoreses:

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Enlasfiguras26,27,28y29,semuestranalgunosbacospararesolverelcasodeemisoressubmarinos,deacuerdoconlametodologaespaola,queenrealidadaplicatodoloquehastaaqusehamencionado,transformndoloasistemamtrico.Paramayoraclaracin,sesugierever"Instruccinparaelvertidoalmardesdetierradeaguasresidualesatravsdeemisariossubmarinos,MOP".

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MONOBOYASYTUBERASSUBMARINAS



MONOBOYAS

Alcrecerelportedelasembarcacioneslasprdidasdetiempoeranmuycostosas,porloquealgunascompaaspetrolerassedieronalatareadeinvestigarculseralaformadecontinuaroperandomaradentro,sinqueimportaranloscambiosdelascondicioneslocalesydentrodeciertorangosoportaroleajesseveros.

DespusdevariosaosdeinvestigacinImodcodeEstadosUnidosySBMdeHolanda,patentaron,cadaquienporsulado,unainstalacinquesehadadoenllamarmonoboya,quecomosunombreloindica,setratadeunasolaboyaquetieneladoblefuncindeamarrarelbarcoydepermitirelpasodelproductoatravsdeunmltiple,fijndosealfondomarinocon4,6u8ramalesdecadenaqueterminanenanclasopilotes,segnsealacalidaddelfondomarino.

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DeestasMonoboyas,enfuncindelaprofundidaddondevayanaserfondeadas,sudimetrovaraentre10y15metrosyconunpuntaldeentre3y4metros.Estasdimensionesestndirectamenterelacionadasconlaprofundidaddefondeo,yaquetendrnquesoportarelpesodelascadenasensupartedelacatenaria.

Alcentrodelamonoboyaseencuentralocalizadoelmltipledeproductos,querealmenteeslapartemedulardelsistema,yaquemediantelossellosquetieneinteriormentepermitenmanejarvariosproductosdediferentesviscosidadesenformasimultneasinquehayacontaminacinentreellos.EnMxicosehaninstaladoMonoboyasconmltiplesparamanejohastade4productosydesdeelpuntodevistamecnicohanoperado,peroelproblemasepresentaenlasmanguerasflotantesquecomoesunaporproducto,selleganatrenzarcausandoproblemasserios.Lomsconvenienteesqueelmltipleseacuandomsde2grados(paradosproductos)yslodosmangueras.

Formandopartedelacubiertadelmltiple,estnelbrazodecarga,elbrazodeamarreyeldebalanceocontrapeso.Poreldecarga,salenlastuberassobrelacubiertadelamonoboya,quevanaconectarconlasmanguerasflotantesporeldeamarreestfirmeelcaboconqueseamarraelbarcoyeldebalancellevapesoquelepermitealaboyaestaradrizada.Elnguloqueformanlosbrazosentresesde90aproximadamente.Verfigura5.



Lacomunicacinentreelfondodelamonoboyaylatuberasubmarina,sellevaacaboatravsdeunasmanguerasqueporlacolocacindelosflotadoressedicequetienenlaconfiguracindeunalinternachina.Verfigura6.

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Elmotivodemantenerseparadaslasmanguerasesparaevitarqueconeloleajeyloscambiosdemareanoserocenylleguenadaarse,ascomotenerunalongitudadicionalqueabsorbalamareaylaalturadeoladediseo.Cuandolaprofundidadesmuygrande,enalgunasocasiones,seutilizaparalasmanguerassubmarinaslaconfiguracindelaSfloja.Verfigura7.

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Lasmanguerasflotantesseconectanenunextremoalbrazodemanguerasdelamonoboyayporelotro,vanalcostadodebaborodeestribor(previamentedefinidoeneldiseo)delbarcohastalamitaddelaesloradeste,queesdondeselocalizanlastomasdeproducto.Verfigura8.

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TUBERASSUBMARINAS

Losductossoncomolasvenasyarteriasdelcuerpohumano,sufuncinprincipalesladetransportarhidrocarburosparaabastecimientoydistribucinanivelnacional,ascomolaexportacindepetrleodeMxico.

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Desde1978hasta1991sehabaconstruidounainfraestructurade1512.61kilmetrosdeductossubmarinosenlaSondadeCampeche.

Para1999sehabanalcanzado1715.62kmdeductosenoperacin,repartidosen120lneasde12hasta48dedimetro.

Aenerodel2000setienenconstruidos2042.320km,incluyendountotalde44ductosmarinoscondimetrodesde12hasta36,correspondientesa326.70km,representandostosel74%delProyectoCantarell.



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Dadalaimportanciaquerepresentaelcontrolyaprovechamientodelosrecursosparaunamejorutilizacin,oportunidadyflexibilidad,elprocesodeconstruccindeunDuctoSubmarinoseprogramarensusdiversasfasesdeacuerdoconlaspolticasde"lograrlamsaltacalidad,almenorcostoyeneltiempooportuno".

Delosresultadosdelaetapadeplaneacinresultanlosdiversoseventosyactividadesprogramadasparaconstruccinenelmar,talescomo:

Proteccinanticorrosivaylastrado.

Fabricacin,transporteydescarga.

Tendidodetubera.

Instalacionesenplataforma.

Empateentrelnearegularycurvadeexpansin.

Pruebahidrostticaylimpieza.

Enterradodetubera.

Acolchonamientodecruces.

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Eldiseodelaslneasesutilizandolossimuladores:

AnlisishidrulicoPIPEPHASE

TendedidodelneaOFFPIPE

FlexibilidaddelaslneasAUTOPIPEYCAESAR

Laplaneacin,programacinycontroldelprogramadeejecucindelaobraesrealizado



atravsdelprograma:PRIMAVERAP3

Fabricacinylastradodetubera.

ELprocesodeconstruccininiciaconlafabricacin,proteccinanticorrosiva,proteccincatdicaylastradodetubera.

[pic]Fabricacin,transporteydescargademateriales.

Unavezrealizadoellastradodelatuberaseproduceconlafabricacin,transporteydescargadematerialesalsitiodelaobra.

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Eltransportedelosmaterialesesrealizadoutilizandodiversosmedioscomoson:chalanes,trailers,ferrocarril,avin,etc.,dependiendodeladistanciayelmaterialatransportar.

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Desdelafabricacindelatubera,accesoriosyvlvulas,hastalapuertadeoperacindelaslneas,seaplicanestrictoscontrolesdecalidadparalograrlacertificacindelasmismas.

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Aplicacindepruebasdedoblez,tensin,etc.

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Inspeccindeestructurasymicrodurezas.

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Enlospatiosdefabricacinsearmanoprefabricanlaspiezasqueporsutamaoypesoresulteptimoarmarconanticipacinasullagadaalabarcazadeinstalacin.

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Laspiezasprefabricadasvandesdecurvasdeexpansin,ductosascendentes,cuellosdeganso,abrazaderas,defensas,trampasdediablo,etc.

Lafabricacinincluyelarecepcin,acarreo,descargas,soldaduras,PND,proteccinanticorrosiva,pinturayenalgunoscasospruebahidrostticas.

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Tendidodetubera.

Eltendidodetuberaesrealizadoenembarcacionesespecialmentediseadasparaestefin.

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Sellevanacabodiferentescontrolesenestaetapadelaconstruccin,comosonlasrevisionesalosequiposdealineamiento,soldadura,rayosX,detectoresdedobleces,etc.,asmismocomolarealizacindepruebasdedestructivas.

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Elprocesodetendidoserealizacondiversosmtodosdesoldadura,dependiendoestosdeldimetroyespesordelasoldadura.

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Existendiferentesmtodosdetendidoysuaplicacindependedeltipodetuberayelusoparaelquefuediseado.

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Enunductotendidosepuedeobservardiferenteselementoscomoson:eltapndeinicioydeabandono,lostramosdetuberaylosnodosdesacrificio.

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Lasabrazaderassonunapartefundamentalenelprocesodeinstalacindeunductoascendente.

Existendiferentestiposdeabrazaderaycadaunatieneunafuncinespecfica.

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Elductoascendenteconstadevarioselementoscomobridas,conectores,zonademarea,etc.,yparasuinstalacinserequiereembarcacionesespecialesparaestefinyeltrabajodebuzosespecializados.

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Lacurvadeexpansinsirveparainterconectarlalnearegularyelductoascendente.

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Elcuellodegansoeslaseccindetuberaqueuneelductoascendenteylatrampadediabloyquedependiendodelatrayectoriaquedebaseguiradoptaformascaprichosas.

Elmonoblocktienelafuncindeprotegerlaproteccincatdicadelalneaydelaplataformasirviendocomofronteraentreambasdebidoasucualidaddeserbarreradielctrica.

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