sistemas estructurales

SISTEMAS ESTRUCTURALES: PLATAFORMAS PETROLÍFERAS
CLASIFICACIÓN DE SUELOS
La estratigrafía del lecho marino es el resultado de un complejo proceso geológico durante el cual diversos materiales se depositaron, remoldearon y compactaron.
La textura del suelo esta formada por pequeñas partículas minerales u orgánicas que se caracterizan por su tamaño de grano e interacción mutua.
Laspropiedades de los suelos dependen fundamentalmente de los siguientes factores:
Densidad
Contenido de agua
Índice de sobreconsolidación
Suelos granulares
Los suelos granulares son suelos no plásticos con una cohesión entre partículas despreciables, incluyen:
Arenas: caracterizadas por tamaños de partículas grandes y medios que ofrecen una elevada permeabilidad.
Lodos: caracterizados por tamañosde partículas de 0.05 y 0.02 mm, generalmente están sobreconsolidados.
Suelos cohesivos
Las arcillas son suelos plásticos con un tamaño de partícula inferior a 0.002 mm que tienden a unirse, su permeabilidad es reducida.
DISEÑO
Normalmente, las plataformas petrolíferas están cimentadas sobre pilotes, profundamente hincados en el suelo. Los pilotes tienen que transferir las cargas que actúansobre la jacket al lecho marino.
Cargas de diseño
Estas cargas son las que se transfieren desde la jacket a la cimentación. Se calculan con el nivel del lodo.
Cargas del entrono
Las cargas del entorno debidas al oleaje, corrientes, viento, sismos, son básicamente horizontales.
Resistencia axial estática del pilote
La resistencia global del pilote frente al esfuerzo axial es la suma de lafricción del cuerpo y del soporte final.
Penetración del pilote
La penetración del pilote será lo suficiente para generar la fricción y resistencia del apoyo necesario contra la compresión máxima de diseño.
Hinchamiento del pilote
Los pilotes instalados mediante hincamiento se introducen en el suelo por medio de los golpes de una maza en su parte inferior. El impacto se transmite a lolargo del pilote en forma de onda, que se refleja en el extremo del pilote.
DIFERENTES TIPOS DE PILOTES
Los pilotes hincados constituyen el tipo de cimentación mas habitual y eficaz en función de los costos para las plataformas.
Pilotes Hincados
Normalmente los pilotes hincados están formados por tramos. Tras colocar e hincar el primer tramo largo, los tramos de extensión, denominados añadidos,se colocan pieza a pieza a medida que se prosigue con el hincamiento hasta alcanzar la longitud proyectada total.
El espesor de pared puede variar. En ocasiones es necesaria una pared de mayor espesor:
En secciones situadas por debajo del nivel del lodo hasta una profundidad especificada, tramo en el que las tensiones de flexión son particularmente elevadas,
En la punta del pilote (zapata depenetración) con el fin de resistir las tensiones de apoyo durante el hincamiento.
Pilotes insertados
Los pilotes insertados son pilotes de menor diámetro que se hincan a través del pilote principal al que se le ha extraído el tapón. Por lo tanto, no se ven sometidos a rozamiento superficial en la longitud del pilote principal y pueden alcanzar una penetración adicional significativa.
El pilote deinserción se suelda al pilote principal en la parte superior de la jacket y el espacio circular existente entre ambos tubos se rellena mediante enlechado.
Este tipo de pilote se utiliza:
En situaciones planeadas de antemano: el rendimiento es satisfactorio, a pesar de que los costos del material y del montaje son mayores que en el caso de los pilotes hincados normales.
Como procedimiento deemergencia: cuando los pilotes programados no pueden hincarse hasta alcanzar la penetración necesaria.
Esta situación, por lo tanto, ocasiona alguno de los inconvenientes que se indican a continuación:
Es posible que una sección del pilote principal de mayor espesor de pared quede dentro de los límites de la altura de la jacket en lugar de por debajo del nivel del lodo.
Una reducción del área...