Factores Ambientales Clave en la Ingeniería Offshore: Profundidad, Presión y Química Marina

Distancia y Profundidad

La distancia a la costa afecta a:

• Los métodos de posicionamiento y las precisiones prácticas alcanzables.
• Las comunicaciones.
• Los servicios de combustible y piezas.
• El transporte y/o vivienda del personal.

Las obras a gran distancia de la costa requieren personal supervisor. Las regiones offshore se extienden desde la costa hasta el océano profundo. Las plataformas petrolíferas requieren construcción hasta 3000 m de profundidad. Las profundidades oceánicas de medio inhóspito requieren herramientas y equipos especiales.

Presión Hidrostática y Flotación

La presión hidrostática:

• Comprime los materiales de las estructuras, siendo significativo si los materiales tienen un bajo módulo de elasticidad, como por ejemplo las espumas cerradas.
• Los líquidos y especialmente los gases sujetos a la presión hidrostática disminuyen su volumen y aumentan su densidad, modificando la flotación.
• Actúa perpendicular a las superficies, i.e., en la pata de una jacket sellada temporalmente, actúa tanto en dirección radial como longitudinal, que puede dar lugar a la abolladura. Se ejerce en todos los huecos abiertos al exterior. Aunque los gases de la atmósfera interior no salgan, la presión hidrostática se transmitirá a los gases y la presión en la interfaz será la hidrostática.

Recordar: La densidad del agua aumenta con la profundidad, al disminuir la temperatura y al aumentar la salinidad.

Temperatura

El wind chill afecta a la capacidad de trabajo. El viento enfría rápidamente las superficies, influyendo en el comportamiento de los materiales. La velocidad de las reacciones químicas disminuye con la temperatura.

Química de la Interfaz Agua-Aire

• Cl^-: Actúa en superficies oxidadas de acero acelerando la corrosión.
• Mg⁺⁺: Reemplaza gradualmente al Ca⁺⁺ del cemento. Las sales de magnesio son blandas, permeables y solubles.
• SO₄⁼: Ataca al hormigón (cemento y agregados) en agua dulce; los componentes del agua de mar inhiben el ataque.
• O₂: Corrosión del acero, expuesto, recubierto o en el interior del hormigón.
• CO₂ y SH₂: Bajan el pH del agua aumentando la corrosión.

Organismos Marinos

Los organismos marinos provocan:

• Arrastre del flujo sobre estructuras.
• Cegado de conductos.
• Erosión de rocas, aceros y hormigones.
• Ataque a maderas.
• Formación del suelo del fondo.
• Mordeduras en cables de fibra.
• Remoción del fondo.
• Algas en rocas y hormigones.
• Cegado (mejillones).
• Bacterias anaeróbicas en depósitos sedimentarios de materia orgánica, atacando al hormigón y al acero.