EuroWire March 2018

Artículo técnico

son causadas por el arqueamiento, y la degradación mecánica es debida al desgaste y a la fatiga del acero, o a la exposición a los agentes externos adversos tales como presión y temperatura. En los tubos de acero, el daño puede ocurrir debido a presión externa excesiva o a estallido de la manguera/tubo debido a excesiva presión interna. Los cables instalados en océanos profundos requieren alta resistencia mecánica para limitar el alargamiento y tener una vida útil prolongada. las profundidades submarinas, los requisitos de resistencia se vuelven más difíciles de obtener. La resistencia del cable se obtiene usando alambre de acero galvanizado. Un alambre más espeso puede ofrece mayor resistencia, pero también añade peso. Por lo tanto, el mayor beneficio se obtiene a través de límites de resistencia a la tracción más altos. Los factores que contribuyen mayormente al límite de resistencia a la tracción son: • composición química del acero y enfriamiento del alambrón • patentización del alambrón (normalización) • procesado en frío (trefilado de alta velocidad) obtener resistencias más altas es no perder la ▼ ▼ Figura 5 . Química del acero y enfriamiento del alambrón, patentización (normalización) y procesado en frío (trefilado de alta velocidad) del alambrón A medida que aumentan La mayor dificultad para

▲ ▲ Figura 3a, 3b, 3c . Ejemplos de cables umbilicales y submarinos

▲ ▲ Figura 4 . Cables dañados

necesidad de mayor fiabilidad y seguridad en todos los equipos submarinos relacionados con la producción de petróleo y gas, como también la necesidad de extraer petróleo y gas de áreas cada vez más inaccesibles de los océanos, normalmente con aguas más profundas. Los requisitos de para aguas profundas han aumentado la demanda de estratos de acero que puedan cumplir las aplicaciones más dinámicas a las cuales están sometidos los cables. Esto, a su vez, lleva a la demanda de materiales de acero con mayor resistencia a la fatiga y mayor resistencia mecánica para poder fabricar cables umbilicales y cables de suministro eléctrico más pequeños, más delgados y ligeros. Al mismo tiempo, se deben tener muy en cuenta los factores de seguridad para no afectar a la vida útil garantizada del cable, que normalmente es de 20 años. Los cables pueden tener problemas debido a varias causas: • incidentes durante el transporte o la instalación • imperfecciones de diseño • uso incorrecto • roturas debidas a fatiga • problemas de fabricación • daños debidos a ataques de tiburones y crecimiento de la flora marina • daños accidentales A menudo, muchos de estos problemas están relacionados entre ellos. Normalmente, el daño mecánico es debido a una tensión axial o par excesivos o un doblado excesivo. En los estratos de acero, la separación y la inestabilidad

Un cable umbilical puede medir muchos kilómetros y debe ser altamente fiable en el ambiente submarino donde la recuperación y reparación pueden resultar imposibles o extremadamente costosas. También se usan cables umbilicales más cortos para permitir la conexión entre las estructuras submarinas, facilitar las actividades de instalación de las instalaciones costa afuera y controlar el sistema de retención de presión durante la perforación de pozos y los trabajos de reparación en los pozos. La Figura 3a muestra un ejemplo típico de cable de suministro eléctrico submarino capaz de transmitir energía eléctrica entre plataformas, equipos submarinos y la costa. Este estrato puede tener muchas capas de armadura alrededor del cable, esta capa de armadura puede ser construida con redondos o flejes planos. La Figura 3b muestra un ejemplo típico de cable umbilical submarino en forma de tubo de acero utilizado para las líneas de control hidráulico y de inyección química para sistemas de control de cabezales de pozos. La Figura 3c muestra un ejemplo típico de cable umbilical submarino constituido por un conjunto de mangueras hidráulicas, que incluye también cables eléctricos o fibra óptica, usado para controlar las estructuras submarinas de las plataformas costa afuera o de un buque flotante. La necesidad de avances tecnológicos ha sido en gran parte impulsada por una combinación de factores: el aumento de la demanda de petróleo y gas, las preocupaciones ambientales acerca de la

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Marzo de 2018