Curvas de vulnerabilidad para tuberías continúas de acero ante deslizamientos

Abstract

El objetivo general del trabajo de grado fue establecer curvas de vulnerabilidad para tuberías continuas de conducción de hidrocarburos ante deslizamientos, de tal forma que las metodologías de evaluación de riesgo estimen la vulnerabilidad de una tubería de forma cuantitativa y no cualitativa, como se hace actualmente en la mayoría de los casos.

Por tanto y para dar alcance al cumplimiento del objetivo general, se establecieron las variables involucradas en la modelación numérica de la interacción suelo-tubería. Para esto, se llevó a cabo una revisión bibliográfica de modelos constitutivos para el suelo y la tubería y se seleccionó el modelo elasto-plástico para la tubería y el modelo elástico para el suelo (material de carácter arcillo-limoso); así mismo mediante análisis de información secundaria se seleccionaron los parámetros para cada modelo constitutivo. De igual forma se definieron las condiciones geométricas del bloque de suelo estable e inestable con cuatro (4) longitudes de deslizamiento y dos tipos de tubería (2), con tres (3) diámetros y seis (6) espesores, de los cuales tres (3) corresponden a espesores de desgaste y tres (3) a espesores de fábrica. Por último, se establecieron dos condiciones de presión en la tubería, sin presión y en condición de operación.

Una vez definidas estas variables, se procedió con la modelación numérica de la totalidad de los modelos de análisis en el software Abaqus CAE, ingresando la geometría del bloque de suelo y de la tubería, creando y asignando los materiales de acuerdo con los modelos constitutivos seleccionados, definiendo condiciones de contorno en la tubería y el bloque de suelo y enmallando y refinando la malla según los requerimientos particulares de resultados. Por último, se realizó la definición de la formulación de contacto para la interacción suelo tubería mediante un contacto superficie-superficie (de la librería de Abaqus).

Como resultado de lo anterior se obtuvieron un total de 96 modelaciones que permitieron establecer las curvas de vulnerabilidad conforme a tuberías presurizadas y sin presurizar, tomando en cuenta los tipos de tubería, diámetro y anchos de deslizamiento.