Durante las operaciones de transporte (remolque) de los tramos y, en particular, en la fase de hundimiento, se recomienda no someter las tuberías a radios de curvatura próximos a los radios críticos y reducir al mínimo posible el tiempo en que una determinada sección de tubería queda solicitada a determinados esfuerzos (abolladura). La tubería se deberá mantener sometida a presión de aire durante el remolque hasta el punto de fondeo y hundimiento.
La presión interior de aire en la tubería depende de la profundidad de hundimiento y el porcentaje de carga de la misma, siendo independiente del diámetro nominal.
Remolque
El método más corriente es remolcar la tubería flotando en la superficie del agua. La tubería se remolca (cargada con lastres, llena de aire y flotando) hasta el punto de hundimiento tirando por una extremidad. De acuerdo con la longitud del tramo a fondear se deberá utilizar uno, dos ó más barcos de apoyo a las operaciones de conducción hasta su destino final.
Hundimiento
• Trabajos preliminares
La zona de hundimiento tendrá que estar señalizada, previamente se habrá inspeccionado el lecho submarino y se habrán colocado dispositivos que permitan fijar y amarrar la tubería.
• Operación de hundimiento
El método de fondeo controlado por inundación progresiva de la tubería consiste en introducir agua por las válvulas colocadas en la brida ciega de la extremidad del tramo a hundir al mismo tiempo que el aire sale por la otra extremidad.
La introducción de agua deberá hacerse de forma controlada. Hay que tener en cuenta que con la válvula de salida de aire cerrada, el hundimiento proseguirá siempre que se pueda introducir agua. Solo se podrá parar el fondeo cuando se interrumpa la admisión de agua.
El peso de la agua hace que la tubería empiece a flexionarse por la extremidad en proceso de hundimiento. El tramo de tubería presenta una forma de “S” – método también llamado de fondeo en forma de “S”.
El hundimiento puede hacerse en el sentido tierra-mar ó al revés, aunque es preferible hacer el fondeo de tierra al mar, debido a los esfuerzos que se producen en la fase inicial de las operaciones, en especial en los casos de tramos pesados, de gran longitud y colocados a gran profundidad.
Se consideran fondeos o hundimientos a gran profundidad los que tienen una profundidad de agua (H) superior a 15 veces el diámetro (DN).
Durante la operación de hundimiento en forma de una “S”, la tubería sufre esfuerzos muy grandes, en especial provocados por los momentos flectores y por las deformaciones.
El aire comprimido utilizado en el proceso de fondeo, reduce el riesgo de “abolladura” en la sección de tubería sin agua. Igualmente, los lastres de hormigón, siempre que se hayan colocado correctamente, ayudan a reducir el riesgo de “abolladura”.
Aplicando una fuerza axial en la extremidad del tramo de tubería flotante, se puede suavizar la forma de “S” del tramo y así disminuir los esfuerzos actuantes, controlando la operación. La fuerza axial aplicada en la extremidad del tubo reduce el radio de curvatura de la tubería. Normalmente la curvatura del tubo es más crítica en la superficie del agua (R1) que en el fondo (R2).
Utilizando un coeficiente de seguridad (Cs) igual a 2 se podrán aceptar radios de curvatura de la tubería en la fase de hundimiento de acuerdo con la tabla indicada en la figura anterior.
Para profundidades reducidas – donde H < 15 veces el DN – no se utiliza esfuerzo axial. En los casos de gran profundidad hay que calcular el esfuerzo axial, además se deberá realizar el cálculo de todo el fondeo.
Todos los cálculos detallados del proceso de fondeo deberán ser realizados por expertos reconocidos en dichos trabajos y utilizar los programas informáticos adecuados.
El proceso de fondeo se deberá realizar con una velocidad de hundimiento lo más constante posible. Como regla práctica y para reducir el tiempo de actuación de los esfuerzos/deformaciones, la velocidad de hundimiento deberá ser relativamente elevada – 500 / 600 m/hora – no deberá superar los 900 á 1000 m/h y nunca deberá ser menor de 250 m/hora,
En resumen, se puede concluir que por aplicación de una fuerza de tracción axial en conjugación con el control de presión de aire dentro de la tubería y utilización de velocidades de hundimiento relativamente elevadas, se podrán fondear emisarios submarinos de PE, prácticamente a cualquier profundidad, sin exceder los datos de resistencia y los limites de deformación permitidos.
La principal ventaja de dicho método de hundimiento es la rapidez de ejecución. Así se podrán hundir tramos largos en espacios de tiempo muy reducidos y hacer una planificación de las operaciones de instalación en total seguridad y en conformidad con las condiciones meteorológicas y de mar favorables.
Relación de artículos sobre emisarios submarinos
→ Introducción a los emisarios submarinos con tuberías de polietileno (PE)
→ Construcción de emisarios submarinos con tuberías de polietileno (PE)
→ Remolque y hundimiento de un emisario submarino de tuberías de PE
→ Difusores y otros elementos de los emisarios submarinos de PE
→ Relación no exhaustiva de emisarios submarinos instalados en Iberia
→ Transporte por mar de tuberías de PE de grandes longitudes y diámetros
>>> Durante la desalación, se produce un subproducto, que es el agua hipersalina (la salmuera). El vertido de la salmuera al mar debe ser realizado en ciertas condiciones que garanticen que su afección al medio sea lo menor posible. Aunque a veces se vierte directamente en la costa, lo más habitual es que dicho vertido se realice a cierta profundidad, a través de un tramo difusor que envía el efluente con cierto ángulo hacia arriba (entre 45º y 65º), para lograr una buena dilución de la “pluma” de salmuera. De este modo se logra una buena dilución, que resulta imprescindible para evitar que las especies marinas (principalmente las que habitan en el fondo del mar) se vean afectadas por la excesiva salinidad del medio en el que se encuentran. En España, son las praderas de fanerógamas (posidonia oceánica y otras) las especies más sensibles a estos vertidos. Por tanto, lo más conveniente para el vertido de salmuera es hacerlo por medio de una conducción submarina que termine en un tramo difusor. Si quieres puedes dejar un comentario.
