Monitoreo Remoto Cruce Aéreo de Oleoducto

Problema

Se requiere construir un túnel falso para conectar una vía, lo cual implica la remoción y posterior relleno de una gran cantidad de suelo. El desafío radica en que el oleoducto de 24″ (pulgadas)  pasa por encima de la zona de construcción, un tramo de este cambiará de estar enterrado a convertirse en un cruce aéreo, soportado por dos torres y pendolones, esta suspensión aérea será temporal mientras dura la obra y se rellena nuevamente la zona removida. Es fundamental instalar instrumentación para medir el impacto que la obra pueda tener en la integridad de la tubería. La falta de infraestructura en la zona remota, incluyendo redes eléctricas y de comunicación, agrega una dificultad adicional. Se busca evaluar la condición actual del oleoducto considerando las actividades de construcción y sus posibles efectos, con el objetivo de implementar medidas preventivas o correctivas que garanticen su integridad y eviten posibles fallas.

Solución

La solución propuesta consiste en realizar un estudio FFS (Fitness-For-Service) para identificar los puntos críticos en los que se esperan mayores esfuerzos en el tramo de oleoducto. Se instalarán sensores de deformación en la tubería y clinómetros en las torres, cuyos datos serán medidos de forma continua. Estos datos se transmitirán a través de una gateway con comunicación 4G, y se desarrollará un software IoT para recibir y procesar las mediciones. En el software se establecerán rangos de alarma para cambios significativos en las mediciones, permitiendo detectar y prevenir problemas en la integridad estructural. La alimentación de energía será provista mediante paneles solares instalados en la zona del proyecto. Esta solución de monitoreo garantizará una detección temprana de posibles riesgos durante la construcción del túnel falso, asegurando la seguridad y el correcto funcionamiento del oleoducto.

Actividades Desarrolladas

• Estudio FFS: Realizar un análisis de Fitness-For-Service para identificar los puntos críticos en los que se esperan los mayores esfuerzos debido a la suspensión de la tubería en la estructura compuesta por las torres y los pendolones. Este estudio permitirá predecir las zonas donde podrían presentarse deformaciones y posibles fallas en el tramo del oleoducto.
• Instalación de Paneles Solares: Instalar paneles solares y baterias de reserva que garantice alimentación constante a la gateway encargada de la transmisión de los datos.
• Instalación de sensores: Poner sensores de deformación lineal unitaria de tipo cuerda vibrante en la tubería y clinómetros en ambas torres. Estos sensores registrarán y enviarán datos en tiempo real sobre los cambios de deformación en la tubería y la verticalidad de las torres, para la transmisión de datos de la instrumentación al software se utilizará una gateway con comunicación 4G.
• Desarrollo de software IoT: Crear un software específico para el Internet de las Cosas (IoT) que se encargue de recibir y procesar los datos provenientes de los sensores instalados. Este software será responsable de analizar y gestionar la información recopilada en tiempo real.
• Establecimiento de rangos de alarma: Configurar en el software IoT rangos de alarma para los cambios en los deltas de las mediciones de los sensores. Estos rangos permitirán detectar cualquier desviación significativa de los valores normales y alertarán sobre posibles problemas en la integridad estructural de la tubería y las torres.
• Monitoreo continuo y acciones preventivas: Implementar un sistema de monitoreo continuo. El software IoT analizará los datos y generará alertas automáticas si se detectan desviaciones fuera de los rangos establecidos. Esto permitirá tomar medidas preventivas o correctivas de manera oportuna para controlar cualquier riesgo que pueda surgir durante la ejecución de la obra vial.

Resultado Obtenido

Se realiza estudio FFS el cual identifica los puntos críticos donde se instalan 45 sensores de deformación distribuidos en 14 anillos y 4 clinómetros, 2 en cada torre. Se desarrolle el software GIACore IoT en el cual se procesan los datos obtenidos de los instrumentos a intervalos de lecturas cada hora lo cual fue definido previamente, sin embargo es posible acortar los intervalos tanto como se desee. Se establecen alarmas para rangos de deformación en la tubería y perdida de verticalidad para las torres en cualquiera de los tres ejes (X, Y, Z), se programó la funcionalidad de emitir alertas a los usuarios designados a través de correo electrónico y mensaje de texto a los teléfonos móviles registrados. El monitoreo se llevará durante el tiempo que dure el proyecto de construcción del túnel así como las obras en las cuales vuelva a cambiar el estado del tramo de aéreo a enterrado.