Conceptos Generales de las Operaciones Marinas

Dentro del ámbito de la construcción de plataformas marinas, las operaciones marinas son las actividades de construcción que se realizan en el mar o en la interfase mar-tierra. Un aspecto importante de las operaciones marinas es que, en la mayoría de los casos, son sometidas a un proceso de certificación impuesto por las empresas de seguros que cubren los riesgos de construcción.

Las empresas de seguros incluyen una cláusula de garantía (warranty clause) donde se indican las operaciones marinas que deberán ser certificadas por un inspector de garantía marina (IGM, marine warranty surveyor).

El objetivo del IGM es verificar que los riesgos en una operación marina específica han sido minimizados. Para lograr este objetivo, el IGM realiza una revisión de los distintos documentos de ingeniería desarrollados en la planeación de la operación; también realiza inspecciones a los equipos que se pretenden involucrar y por último, asiste a las operaciones para certificar y atestiguar la ejecución. Es precisamente la certificación de las operaciones marinas un requisito muy característico de los proyectos de construcción costa fuera que tiene su fundamento principalmente en los siguientes aspectos.

Peso y costo de los componentes

En las operaciones marinas todo al final es voluminoso y sobretodo costoso. Los componentes de plataformas marinas suelen tener dimensiones en exceso o ser de gran peso; desde una sección de pilote que puede pesar 50 t hasta una superestructura que puede llegar a pesar miles de toneladas. El peso y las dimensiones de los componentes son factores esenciales en estas operaciones.

Con las dimensiones y el peso va asociado también el costo de estos componentes. En muchos casos el elemento mayoritario es acero estructural, lo cual podría considerarse barato y disponible, sin embargo el escenario cambia si hablamos de una superestructura, la cual pudiera contar con equipos sofisticados como son los turbocompresores, los cuales no nada más son caros, sino también tienen un tiempo de reposición bastante prolongado.

Las empresas de seguros otorgan coberturas en base a los montos por asegurar y el tipo de operación. A mayor peso y costo, mayor cobertura y por lo tanto, mayor diligencia se exige en la planeación y ejecución de las operaciones.

Remolque húmedo de la plataforma con base de gravedad (GBS) (circa 1997). La estructura desplazó al momento del remolque final alrededor de 600,000 t lo que la hizo uno de los riesgos asegurados de mayor costo en la historia de los seguros marinos.

Ingeniería Transitoria

El proceso de transporte e instalación impone condiciones extraordinarias a las condiciones de diseño. Por una parte, la estructura de los componentes se someten a condiciones de apoyo más críticas que en la vida operativa. Por ejemplo:

• Una superestructura de ocho patas se apoya normalmente en la parte inferior de estas, sin embargo, al levantarse para su instalación es sujetada en cuatro puntos en la parte superior de la estructura. Esto implica una condición de esfuerzos totalmente diferente de una condición a otra.
• Una subestructura que sea lanzada, al momento de pivotar se apoya en una longitud muy reducida de su longitud, lo cual podría deformar irremediablemente sus patas. Esto es una situación que solamente sucederá una vez en la vida de la estructura, pero que tiene que sobrevivir cuando suceda.

Encima de eso, los componentes no están completamente integrados, como sucede en el caso de la subestructura que no cuenta con los pilotes, o el extremo inferior de las patas de una superestructura que al ser izada están relativamente sueltas. En varios casos la estructura termina siendo reforzada o atiesada para poder resistir estas condiciones y esto debe ser previsto en el proceso de diseño básico y de detalle de la plataforma.

Si bien, la duración de una operación marina es muy corta en comparación a la vida operativa, aun así los componentes deben sobrevivir a la operación. De nada serviría que un componente se destruya al momento de la carga, durante el transporte o en la instalación. En el capítulo de ingeniería transitoria detallaremos los aspectos que deben ser cubiertos para asegurar la integridad de los componentes durante la ejecución de las operaciones marinas.

Reforzamiento de un nodo en la pata de una subestructura que sería lanzada (circa 2005). Este reforzamiento fue necesario para evitar que la pata (tubo) colapsara al momento del lanzamiento de la subestructura.

Sensibilidad a las condiciones ambientales

Otro factor de influencia en las operaciones marinas son las condiciones ambientales. Una operación de carga se planea en función de parámetros ambientales como son el viento, las corrientes y la marea en el sitio de carga. Para una operación de transporte, la velocidad de viento, la altura de la ola significativa y su periodo son los parámetros dominantes. En el caso de la instalación se determinan parámetros ambientales atendiendo a que haya seguridad para las personas involucradas en la operación, es decir, de nada sirve considerar unas condiciones severas si estas representan un riesgo intolerable para el personal que estará involucrado en ellas.

La definición de estas condiciones es necesaria desde el inicio del diseño de la plataforma, ya que las consecuencias de un incremento en ellas puede resultar en re-trabajos con los consecuentes incrementos en costos y tiempos de construcción.

Incertidumbres meteorológicas

Aparte de la influencia de las condiciones ambientales en las operaciones marinas, está también la incertidumbre sobre las condiciones que se presentarán al momento de ejecutar la operación. Hay que recordar que las condiciones meteorológicas que se presentarán durante una operación son “pronosticadas” y con esto queremos decir que en todo pronóstico hay una incertidumbre. Cuando hablemos de la ventana meteorológica se abundará en este aspecto.

Tecnología empleada

Las expectativas de éxito en una operación marina se incrementan si se emplea una tecnología madura y conocida. Sin embargo esto no implica que se usen nuevas tecnologías sobre todo cuando se trata de campos petroleros en aguas profundas.

Para tener una idea del impacto en la tecnología, la reducción de peso de una subestructura que se instale por izaje puede ser del orden del 30% con respecto al de una subestructura que sea lanzada aun y cuando tengan el resto de sus características iguales (tirante, cantidad de patas, suelo, peso de la superestructura, etc).

Personal involucrado

Y por último, pero no menos importante, todas las operaciones marinas son ejecutadas por personas. El conocimiento y experiencia de cada persona involucrada en la operación es vital para lograr su realización con éxito.