Simulacion Computacional de la Interaccion Suelo-Ducto como Herramienta de Gestion de Integridad

H. KUNERT; A. MARQUEZ; J,L. OTEGUI

Bs. As.

Congreso; Congreso sobre Integridad en Instalaciones de Gas y Petróleo; 2010

Este trabajo presenta una herramienta computacional para la gestión de integridad de ductos enterrados. Ha permitido reproducir escenarios de falla y cuantificar los parámetros que la provocaron. Ha confirmado observaciones de campo, pero no intuitivas, sobre la influencia del diámetro del ducto en la ocurrencia de las fallas debidas a movimientos de suelo. Su principal novedad es que incorpora la geometría real del tramo, con las pendientes del terreno y las curvas de los ductos. Se basa en una simulación tridimensional de la zona bajo análisis, cuya extensión puede abarcar hasta un kilometro de longitud. Se fundamenta en el método de elementos finitos para la resolución de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Incorpora complejos modelos físico-matemáticos no lineales incluyendo algoritmos de contacto y criterios de falla a nivel material. La geometría incorpora 20 m de ancho (sobre el derecho de vía) y profundidad variable hasta la roca sólida. El suelo se modela con elementos tetraédricos y sus parámetros describen cuatro capas diferenciadas. En una aplicación concreta, dos ductos paralelos de distinto diámetro se modelaron a través de elementos cuadráticos tipo viga. El efecto de interacción suelo ducto se consideró a través del vinculo rígido (nodo en común) entre elementos que modelan el ducto y elementos que modelan el suelo. La herramienta fue convenientemente ajustada con datos de instrumentos y ensayos en la zona de estudio. Su función actual y futura es la de colaborar en el proceso de toma de decisión para las intervenciones de integridad del operador de las líneas.