Cálculo de un sistema de mitigación para evitar la flotabilidad de las tuberías de la red troncal de acero que transporta gas natural, en un suelo con alto nivel freático

Abstract

Realiza el cálculo de un sistema de mitigación para evitar la flotabilidad de la tubería de acero al carbono en la instalación de redes de gas natural, en un terreno que presenta alto nivel freático. Se desarrolla en el contexto de la masificación de redes de acero para el trasporte de gas natural para el uso industrial en la región de Lima. El nivel freático se encuentra a una profundidad relativamente pequeña en relación al nivel del piso terminado, esto se da porque el suelo se encuentra cercano al mar, ríos, lagunas o cerca de suelos donde la tierra se encuentre expuesto al agua permanentemente. El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. Al realizar los cálculos se determina que la fuerza de empuje es mayor al peso de la tubería de acero al carbono. En consecuencia, existe flotabilidad de la tubería, bajo estas condiciones se propone realizar un sistema de mitigación para evitar la flotabilidad de la tubería. El sistema consiste la instalación de lastres de concreto, que serán ubicados sobre la tubería a lo largo de la red instalada. Estos lastres de concreto sirven como contrapeso para evitar la flotación de la tuberia. Dentro de la monografía se considera el cálculo de la tubería de acero a utilizar (diámetro y espesor), pues solo se cuenta con el dato del consumo o caudal solicitado por el cliente. Calculado el diámetro y espesor, se puede seleccionar la tubería en el catálogo del fabricante. También se considera el suministro e instalación de revestimiento de tuberías, ya que es conveniente mencionarla en vista que es importante la protección de la tubería ante la corrosión, por contacto con el agua, adicional se menciona la selección de la protección catódica, que consiste en la instalación de un electrodo de sacrificio para evitar la corrosión de la tubería.