N° de Documento: NRF-041-PEMEX-2007 05 de Enero

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COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS 05 de enero de 2008

PÁGINA 1 DE 108 SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE

PEMEX-EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN

CARGA, AMARRE, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE PLATAFORMAS COSTA

AFUERA (Cancela y sustituye a la NRF-041-PEMEX-2003 del 17 de mayo de 2003)

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COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS

Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS

CARGA, AMARRE, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE PLATAFORMAS

COSTA AFUERA PÁGINA 3 DE 108

CONTENIDO

CAPITULO PAGINA

0. INTRODUCCIÓN 6

1. OBJETIVO 7

2. ALCANCE 7

3. ACTUALIZACIÓN 7

4. CAMPO DE APLICACIÓN 8

5. REFERENCIAS 8

6. DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA 8

7. SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 12

8. DESARROLLO 13

8.1 Carga y amarre 14

8.1.1 Documentación requerida por el contratista que efectuará la carga y amarre. 14

8.1.2 Documentación requerida por PEMEX. 14

8.1.3 Categorías de Cargas 16

8.1.4 Consideraciones para los planes de contingencia. 17

8.1.5 Características de los equipos. 18

8.1.6 Calificación del procedimiento de soldadura y soldadores. 23

8.1.7 Verificación en sitio. 23

8.1.8 Documentación entregable al finalizar los trabajos. 25

8.2 Transporte. 26

8.2.1 Documentación requerida para realizar el transporte. 26

8.2.2 Inspección de adecuabilidad del chalán y remolcador. 27

8.2.3 Pronósticos meteorológicos y monitoreo ambiental. 28

8.2.4 Planeación de las operaciones de transporte. 28

8.2.5 Características del chalán y remolcadores. 29

8.2.6 Verificación en sitio de las embarcaciones. 34

8.2.7 Equipo para liberar carga. 36

8.2.8 Certificado de Aprobación para Salida al Mar 36

8.2.9 Documentación entregable. 36

8.3 Instalación 36

8.3.1 Documentación requerida por el contratista que efectuará la instalación. 36

8.3.2 Documentacion mínima requerida por PEMEX. 37

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8.3.3 Barco grúa. 38

8.3.4 Subestructura. 39

8.3.5 Pilotes. 43

8.3.6 Instalación de superestructuras, módulos, puentes, helipuertos y misceláneos. 43

8.3.7 Documentación que debe entregarse al final los trabajos de instalación. 44

8.4 Disposiciones de seguridad industrial y protección ambiental. 44

9. RESPONSABILIDADES 45

10. CONCORDANCIA CON OTRAS NORMAS 46

11. BIBLIOGRAFÍA 46

12. ANEXOS 49

ANEXO A

A.1 Diseño para la carga al chalán 49

A.1.1 Documentos para diseño 49

A.1.2 Consideraciones de diseño 49

A.1.3 Diseño 50

A.1.4 Plan de lastre 52

A.1.5 Sistemas y equipos 53

A.1.6 Entregables de ingeniería 54

A.2 Diseño para el transporte 55


A.2.2 Consideración de diseño 55

A.2.3 Diseño 60


A.3 Diseño para el izaje 63


A.3.2 Consideraciones de diseño 64

A.3.3 Diseño Estructural 82


A.4 Diseño para Lanzamiento y Puesta en Pié 94

A.4.1 Documentos para diseño. 94

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A.4.2 Consideraciones de Diseño 95

A.4.3 Diseño 98

A.4.4 Plan de lastre para lanzamiento 99

A.4.5 Sistemas y Equipos 99

A.4.6 Entregables de Ingeniería 99

A.5 Diseño para Estabilidad en Fondo 101


A.5.2 Consideraciones de Diseño 102

A.5.3 Diseño 102


A.6 Diseño para hincado de pilotes 103

A.6.1 Documentos para Diseño 103

A.6.2 Diseño 104


A.7 Control de Peso 105

A.7.1 Procedimiento 105

A.7.2 Documentación Requerida 105

A.7.3 Factores de Contingencia 106

A.7.4 Validación de Datos 106

A.7.5 Reportes de Control de Peso 106

A.7.6 Pesaje Electrónico 107

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0. INTRODUCCIÓN. Para efectuar la explotación de hidrocarburos en la zona del Golfo de México, se han instalado plataformas de perforación de pozos, separación y bombeo de crudo, de enlace de ductos, para compresión de gas, habitacionales, de pre-estabilización y re-bombeo de crudo, asimismo se han construido óleo gasoductos y gasoductos requeridos para recolección, distribución entre plataformas y el transporte del gas y aceite a tierra y boyas obtenido de la explotación. De acuerdo con la necesidad de incrementar la producción actual de hidrocarburos y adecuar la infraestructura existente para su explotación, es necesaria la instalación de nuevas plataformas de perforación, producción, compresión, inyección, habitacionales, tanto en los yacimientos que se tienen en explotación, como en futuros campos. En este documento se dan los requerimientos para la planeación de las operaciones de carga, transporte e instalación de plataformas marinas, y que se basan en las mejores prácticas de ingeniería y marinas, con el fin de asegurar que estas operaciones cumplan con un nivel de seguridad y minimización de riesgos aceptable para la supervisión de PEMEX o las entidades certificadoras involucradas. Los trabajos de instalación de plataformas requieren de tecnología altamente especializada en la preparación de ingeniería de operaciones marinas, para dar cumplimiento en todo momento con las normas o reglamentos aplicables. Así mismo, se requiere contar con las embarcaciones, personal y equipo especializados necesarios en el desarrollo de estos trabajos. La norma está fundamentada en la experiencia de proyectos realizados por empresas en ingeniería e instaladoras para PEMEX. Este documento normativo se realizó en atención y cumplimiento a: La Ley Federal sobre Metrología y Normalización. La Ley de Obras Públicas y servicios relacionados con las mismas. La Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público. Las Reglas Generales para la Contratación y Ejecución de Obras Públicas. Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Reglamento de la Ley de Obras Públicas y servicios relacionados con las mismas. Reglamento de la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público. Guía para la redacción, estructuración y presentación de las normas mexicanas NMX-Z-13/1-1997. Guía para la emisión de Normas de Referencia de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Participaron en su elaboración Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, Instituciones y consultores técnicos, que se indican a continuación: Pemex Exploración y Producción (PEP). Petróleos Mexicanos. Instituto Mexicano del Petróleo (IMP). Colegio de Ingenieros Petroleros de México (CIPM). Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción (CMIC). Cámara Mexicana de la Industria del Transporte Marítimo (CAMEINTRAM). Global Offshore México, S. de R.L. o C.V. Constructora Bay de México, S.A. de C.V. Demar Instaladora y Constructora, S.A. de C.V.

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Constructora Subacuática Diavaz CIGSA Construcciones, S.A. de C.V. Constructora y Arrendadora México, S.A. Construcciones Marítimas Mexicanas, S.A. de C.V. Condux, S.A. de C.V. CPI Ingeniería y Administración de Proyectos, S. A. de C.V. Grupo Especializado en Obras Marinas, S.A. de C.V. London Offshore Consultants México, S.A. de C.V. Heerema Marine Contractors México, B. V. 1. OBJETIVO. Establecer los requerimientos que deben cumplir las operaciones de carga, amarre, transporte e instalación de plataformas costa afuera. 2. ALCANCE. Esta norma establece los criterios que se deben cumplir en cuanto a diseño y/o revisión estructural de las operaciones de carga, transporte e instalación de una estructura marina, documentación y características de las embarcaciones, características de los equipos, diseño de elementos complementarios o auxiliares, documentación y procedimientos de inspección a la soldadura, planes de seguridad y de contingencia y registros entregables al finalizar los trabajos, así como, el cumplimiento de los requerimientos técnicos y de la planeación de las operaciones para la carga, transporte e instalación de las estructuras bajo condiciones de seguridad. 3. ACTUALIZACIÓN. Las sugerencias para la revisión y actualización de esta norma, deben enviarse al Secretario del Subcomité Técnico de Normalización de PEMEX, quien debe programar y realizar la actualización de acuerdo a la procedencia de las mismas, y en su caso, a través del Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, procederá a inscribirla en el programa anual de Normalización de Pemex. Sin embargo, esta norma se debe revisar y actualizar, al menos cada 5 años o antes, si las sugerencias y recomendaciones de cambio lo ameritan. Las propuestas y sugerencias deben dirigirse por escrito a: Pemex Exploración y Producción. Subcomité Técnico de Normalización. Bahía de Ballenas # 5, Edificio “D”, 9° Piso. Col. Verónica Anzures. 11311 México, D.F. Teléfono directo: 55-45-20-35. Conmutador: 57-22-25-00, Extensión: 3-26-90.

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4. CAMPO DE APLICACIÓN. Esta norma aplica únicamente para la carga, amarre, transporte e instalación de plataformas fijas en el Golfo de México. Asimismo, es de aplicación general y observancia obligatoria en la contratación de los servicios objeto de la misma que lleven a cabo en los centros de trabajo de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios por las compañías contratistas y prestadores de servicios que desarrollen y/o ejecuten trabajos de carga, amarre, transporte e instalación de plataformas. Por lo tanto, debe ser incluida en los procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas, o adjudicación directa, como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedor, contratista o licitante. 5. REFERENCIAS. ISO 2408 - 2004 Steel wire ropes for general purposes – Minimum requirements NOM-030-SCT4-1996 “Condiciones de seguridad para la estiba y soportes marinos de carga en

embarcaciones sobre cubierta y en bodegas”. NRF-003-PEMEX-2006 “Diseño y Evaluación de Plataformas Marinas Fijas en la Sonda de Campeche“. NRF-020-PEMEX-2005. “Calificación y Certificación de Soldadores y Soldadura”. NRF-043-PEMEX-2003 “Acercamiento y amarre de embarcaciones a instalaciones Costa Afuera“. 6. DEFINICIONES Y TERMINOLOGÍA. Acoderar: Acción de amarrar una embarcación por medio de coderas o cabos a las bitas de otra embarcación. Adrizar: Poner derecho o vertical una nave escorada. Altura metacéntrica (GM): Es la distancia entre el centro de gravedad y el metacentro. Aparejo: Conjunto de elementos o componentes necesarios para realizar una maniobra de izaje o arrastre. Arqueo: Es el volumen de los espacios interiores de la embarcación, la unidad de medida es la tonelada de arqueo o tonelada de registro equivalente a 2.832m3 o 100 ft3. Asiento: Es la diferencia entre el calado de proa y popa. También conocida como trimado. Cuando una embarcación tiene un calado a popa mayor, se dice que está asentada; por el contrario, se dice que está encabuzada. Atraque: Acción de amarrar una embarcación por medio de coderas o cabos a las bitas del muelle de una plataforma o a una instalación terrestre. Babor: Es el lado o banda izquierda de la embarcación observado de popa hacia proa.

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Chalán: Embarcación no tripulada, con una cubierta plana, sin propulsión propia, utilizada para transportar estructuras marinas y otros tipos de cargamento. Barra espaciadora: Elemento estructural que se dispone en el arreglo de izaje con el fin de distribuir mejor las fuerzas actuantes por medio de la variación de la geometría de los estrobos o evitar interferencias con objetos. Consiste en una barra metálica generalmente tubular con orejas superiores e inferiores en sus extremos. Brazola/Sombrero de copa: Protección perimetral provisional para los registros sobre la cubierta de las embarcaciones que tiene por objeto impedir o limitar la entrada de agua. Calado: Distancia vertical medida de la quilla a la línea de flotación. Capitán del Remolque (Towmaster): Responsable de la operación de remolque. En los casos que se emplee un remolcador, el capitán del remolcador actúa como capitán del remolque. En el caso de remolques con dos o más remolcadores, es la persona que coordina la operación simultánea de los remolcadores. Centro de empuje: Centro de gravedad del agua desplazada por una embarcación a flote. Casco: Es el cuerpo del barco sin armadura, máquinas y pertrechos. Clasificación: Estado otorgado por una casa clasificadora. Contratista de carga: La compañía responsable de realizar la carga de la estructura marina desde el patio de fabricación al chalán de transporte. Contratista de instalación: Compañía responsable de las operaciones de instalación de las estructuras marinas. Coronas: son placas que conectan la parte superior de la última sección del pilote y la pierna de la subestructura por medio de soldadura. Cuadernas: Son las armaduras dispuestas perpendicularmente al sentido de la eslora de la embarcación y que refuerzan el casco en sentido transversal. Cubiertas: Son los diferentes planos de construcción comprendidos en el espacio que abarca el casco y la superestructura del barco, estos planos forman los diferentes niveles del barco. Elementos temporales: Elementos estructurales utilizados para apoyar y/o reforzar la estructura marina durante las operaciones de carga, aseguramiento, transporte e instalación, los cuales son removidos al terminar las operaciones. Embarcación: Se le denomina así a todo objeto flotante con el cual se pueden desempeñar actividades en el medio marino, cualquiera que sea su clase y dimensión. Escora: Inclinación alrededor del eje longitudinal de una embarcación. Eslora: Medida que indica la longitud de la embarcación, tomada desde el extremo de la popa hasta el extremo de la proa. Estatutarios: Requisitos establecidos por la administración de la bandera de la embarcación, como son: arqueo, franco bordo, seguridad, etc.

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Estribor: Es el lado o banda derecha de la embarcación observando de popa hacia proa. Estrobo (Eslinga): Es un cable de acero de diámetro y capacidades de carga específicos, al que sus extremos se le dispone un medio para poder conectarse y transmitir cargas. Los medios de conexión pueden ser gazas o casquillos fundidos. Estructura marina: Son las plataformas, puentes, pilotes, conductores, accesorios y otros. Factor de amplificación dinámica (FAD): Factor que involucra los efectos dinámicos globales a los que puede estar expuesto un izaje. Francobordo: Es la distancia vertical medida desde la línea de carga correspondiente hasta el canto alto de la cubierta principal. Galgas: Es el conjunto de cables, cadenas y grilletes usados para remolcar una embarcación. Grillete: Es un anillo de acero con perno, roscado o no, que sirve para sujetar los estrobos. Grommet: Cable de acero tejido en forma de lazo continuo, de diámetro y capacidad de carga definidos. Inercia: Propiedad de los cuerpos de no modificar su estado de reposo o movimiento si no es por la acción de una fuerza. Inspector de Garantía Marino (IGM): Persona moral en la que las firmas de seguros asignan la responsabilidad de certificar el cumplimiento de la cláusula de garantía, la cual requiere que las operaciones marinas, tales como la carga, amarre, transporte e instalación de plataformas marinas han sido planeadas con el objetivo de definir y reducir los riesgos, conforme a las mejores prácticas de operación y maniobra de la industria petrolera. Lastre: Objeto o fluido (normalmente agua de mar) que se embarca con el fin de modificar las condiciones de estabilidad y calados. Línea de flotación: Es la línea de intersección del casco con el agua. Manga: Medida que indica el ancho de la embarcación. La medida se debe realizar en el sitio donde se localiza la cuaderna maestra. Marco de arrastre: Estructura fabricada con vigas y tubería cuya función es servir de apoyo a las estructuras que son cargadas por deslizamiento. El marco también es empleado como base para la construcción y como soporte durante la transportación, por lo que su diseño se ejecuta en forma integral con la estructura que portan. Metacentro: Es el punto de intersección del eje vertical (eje del barco) donde actúan las fuerzas debidas al peso del barco (W) y el empuje del agua (E), con la línea de acción del empuje cuando este se desplaza en respuesta a la escora que pudiera adquirir la embarcación. Ver Dibujo 1. Movimientos en puertos: Es todo aquel movimiento que realice el chalán dentro de ríos o puertos y que tengan una duración menor a tres horas. Muñón de izaje: Punto de sujeción de una estructura para ser izada que asemeja un gancho y que elimina el uso de grilletes, permite el giro libre del estrobo en varias direcciones y la fácil liberación de este.

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Plan de contingencia: Respuesta pre-establecida a una desviación de la acción planeada. En el se definen los procedimientos de resolución y procesos alternativos que se deben de aplicar cuando la mencionada desviación toma lugar. Plan de lastre: Procedimiento con el cual se definen las diferentes condiciones de llenado de tanques de las diferentes etapas de una operación específica y que garantizan la estabilidad y condición de calados requeridos.

Dibujo 1. Metacentro.

Plataforma marina: Estructura de acero formada por una subestructura, pilotes, superestructura y los diferentes equipos y/o paquetes que dependen del servicio al que destina la plataforma. Pilotes: Tubos de acero de diferentes espesores que se instalan dentro de las columnas de la subestructura y que sirven de apoyo y fijación de la plataforma en el lecho marino. Popa: Es la parte posterior del casco de una embarcación. Proa: Es la parte delantera del casco de una embarcación su forma generalmente es angulosa para ofrecer mínima resistencia al agua. Quilla: Es el eje en la parte inferior del casco que soporta toda la estructura del barco, comienza en la proa y termina en la popa, sus extremos son la roda (en la proa) y el codaste (en la popa). Remolcador: Embarcación que sirve para jalar o remolcar a otras embarcaciones o artefactos flotantes que no cuenten con propulsión (por diseño o por daño) o su capacidad de maniobra sea limitada. Remolque: Sistema formado por el objeto remolcado, el (los) remolcador (es) y los elementos de conexión.

W

E

CF

Nivel del mar

CF

M

W

E

FL

Sección transversal de una embarcación en la posición de equilibrio

Sección transversal de una embarcación después de que actúa en ella una fuerza lateral ocasional

C.o.G. C.o.G.

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Rolos de popa: Carretes o cilindros instalados en la cubierta de popa del remolcador, cuya función es guiar al cable de remolque. Seguros internos: Elementos estructurales temporales que sujetan componentes al interior de una estructura para resistir los movimientos producidos durante la navegación y/o instalación. Seguros marinos: Elementos estructurales temporales que sujetan la estructura a la embarcación para resistir los movimientos producidos durante la navegación. Soportes marinos (Grillage): Elementos estructurales temporales que sirven de apoyo a la estructura y distribuyen las fuerzas estáticas y dinámicas verticales a la estructura del chalán. Subestructura: Parte de la sustentación de la plataforma que se apoya en el lecho marino y sobresale del nivel del mar hasta una altura segura para instalar el resto de las estructuras. Superestructura: Estructura de acero donde se instalan los equipos o apoyan otros tipos de estructuras. Trunnion: Es un punto de izaje que consiste en tubo de sección circular horizontal en volado, por el cual pasa una onda o un ojal del cable de izaje. 7. SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS. API American Petroleum Institute (Instituto Americano del Petróleo).

CFR Code Federal Regulations (Código de Reglamentos Federales).

CMR Carga Mínima de Ruptura

CTS Carga de Trabajo Segura

IACS Internacional Asociation of Clasification Societies (Asociación Internacional de Sociedades Clasificadoras)

IGM Inspector de Garantía Marino.

IMCA Instituto Mexicano de la Construcción en Acero.

NOM Norma oficial mexicana.

NRF Norma de Referencia

Pemex Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

PEP Pemex Exploración y Producción.

TPF Tirón a Punto Fijo

CDGI Factor de carga dinámica de gancho.

CEG Carga estática del gancho.

CIDI Carga de izaje de diseño.

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C.o.G. Centro de gravedad.

FAD Factor de amplificación dinámica.

FAD0 Factor de amplificación dinámica, incluido en la curva de la capacidad de la grúa.

FDCA Factor de distribución de carga.

FP Fuerza par.

FR Factor de reducción.

GM Altura metacéntrica.

HSIG Altura de ola significante.

TP Periodo pico.

TZ Periodo de la ola sin interferencia.

PA Peso de los aparejos. (Incluye contingencias)

PE Peso de la estructura. (Incluye contingencias)

µdist Factor de distribución. 8. DESARROLLO. Esta norma de referencia, es base para la planeación de las actividades de carga, amarre, transporte e instalación de estructuras marinas (plataformas marinas fijas, estructuras de apoyo y equipos). Así como requerimientos técnicos de diseño de las mismas para las operaciones de carga, transporte e izaje. Las actividades de carga y amarre deben ser desarrolladas por el contratista de fabricación de las estructuras. Las actividades de transporte e instalación podrán ser desarrolladas por contratistas diferentes al de la carga y amarre o por subcontratistas del contratista de fabricación. El inicio de cada una de las fases de carga, amarre, transporte e instalación estará sujeto a la aprobación de un IGM. La norma esta basada en la experiencia obtenida en un gran número de proyectos previos. Sin embargo, dado que el conocimiento avanza en áreas especificas, se reconoce que esta norma puede no considerar métodos de operación nuevos o alternativos. El criterio general es que el nivel global de seguridad para estos trabajos objeto de la norma, no debe ser reducido, por la introducción de una propuesta nueva o alternativa. El IGM revisará y comentará todas las especificaciones relevantes, los reportes, procedimientos de carga y descarga, selección de sistemas y equipos. El IGM debe inspeccionar las embarcaciones propuestas para las distintas operaciones, definiendo su adecuabilidad (física y documental) de acuerdo a los requerimientos indicados en la sección 8.2.2 de esta norma. La información debe estar disponible para el IGM con tiempo suficiente, para permitir la conclusión de estas revisiones antes de iniciar las operaciones planeadas.

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Para cada operación, el Contratista responsable de su ejecución debe conducir un análisis de evaluación de riesgos. Este análisis debe ser realizado con suficiente antelación a la ejecución de la operación para que las conclusiones del análisis puedan ser debidamente atendidas. El estado de las conclusiones y/o la evidencia de su atención debe ser incluido en el manual respectivo. 8.1 Carga y amarre. 8.1.1 Documentación requerida por el contratista que efectuará la carga y amarre. El contratista de carga debe contar con la siguiente documentación,

• Planos del chalán de transporte. • Características navales del chalán de transporte. • Planos última revisión de las estructuras que se van a cargar. • Memorias de cálculo del diseño de la estructura. (ver sección 8.1.2.2) • Registro de pruebas no destructivas de las orejas de arrastre. • Información general de patios de construcción y muelle de carga. • Información del sitio (batimetría, canal de navegación y tabla de mareas). • Lineamientos de seguridad industrial y protección ambiental de PEP.

8.1.2 Documentación requerida por PEMEX. El contratista de fabricación debe tener disponible la siguiente información para la revisión de PEMEX y del IGM, conforme al tiempo establecido en el contrato o en caso de no estar establecido, 45 días antes del inicio de la carga y amarre. 8.1.2.1 Manual de carga. En el manual se debe incluir una descripción de los procedimientos a ser adoptados y detalle de los equipos a ser utilizados en las operaciones. Información y detalle de los siguientes puntos que deben ser incluidos:

• Organigrama. Debe mostrar claramente la línea de comunicación entre las partes involucradas en la carga y establecer claramente las personas responsables de decidir el inicio o suspensión de la carga.

• Procedimiento de carga. • Descripción de la estructura incluyendo peso y centro de gravedad. • Información del sitio (batimetría, canal de navegación, corrientes y mareas). • Descripción del muelle, incluyendo dimensiones, niveles y disposición de elementos para amarre. • Criterio ambiental y procedimientos de pronóstico meteorológico. • Equipo de carga que se debe utilizar de acuerdo al procedimiento seleccionado. • Bombas de lastrado, tipo, cantidad, capacidad y arreglo, incluyendo las bombas de contingencia. • Rampas o puentes de enlace. • Procedimiento, arreglo y sistema de frenado del proceso de carga. Ver 8.1.4.1 • Descripción de los soportes y seguros marinos de la estructura al chalán. • Procedimiento y movimientos del chalán en el área del muelle de carga. • Procedimiento y arreglos de amarre del chalán, antes, durante y después de la carga. • Detalle de defensas entre el chalán y el muelle. • Detalle de defensas del muelle. • Procedimientos de registro y monitoreo incluyendo monitoreo de escoramiento y asiento del chalán

durante la carga. Lista de los eventos y actividades que deben ser registrados.

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• Requerimiento para el asentamiento y calzado de la estructura • Plan de lastrado para cada etapa de carga y para la ejecución de la soldadura de los seguros marinos. • Listas de revisión. • Planes de contingencia. Detallando las acciones que deben ser tomadas en caso de una falla de equipo,

deterioro en las condiciones meteorológicas y cualquier otra consideración relevante. (ver punto 8.1.3). • Programa de actividades (Gráfica de Gantt) • Procedimientos de seguridad. debe señalar cualquier posible necesidad de desviarse de los

procedimientos establecidos. (ver punto 8.1.3). • Plan de lastrado, incluyendo detalles de la estabilidad durante cada una de las etapas de carga. • Registros de pruebas no destructivas de las orejas de izajes/muñones que serán usados durante la

maniobra de carga. • Embarcaciones de apoyo (remolcadores, chalanes espaciadores, etc.) a emplear durante la operación. • Notificaciones requeridas a las autoridades portuarias.

8.1.2.2 Memoria de cálculo del diseño de la carga de la estructura. El documento debe contener la información como se indica en el anexo A, sección A.1.7.1, de esta norma de referencia, incluyendo sus planos asociados. 8.1.2.3 Certificados de estrobos y grilletes. Para cada estrobo y grillete deben entregarse los certificados de calidad y de prueba expedidos por el fabricante, mismos que deben estar acompañados de los siguientes registros:

- Registro de prueba de consolidación, el cual debe contener: - Detalles de identificación. - Carga calculada y real de ruptura para cables exteriores y del núcleo. - Suma de las cargas de ruptura. - Carga calculada de ruptura para el estrobo.

- Registro de conformidad dimensional. - Registro de examinación (válido por un periodo de seis meses).

En el caso de que los estrobos sean fabricados por el contratista, éste debe emitir una constancia que avale que el material con el cual se están fabricando los estrobos es certificado. 8.1.2.4 Certificados de electrodos para soldadura de seguros marinos. Se deben presentar los certificados emitidos por el fabricante, de los electrodos que serán usados para la soldadura en los seguros marinos. El electrodo debe ser de igual o mayor resistencia que el material base, pero no debe exceder el 15% de dicha resistencia, según se indica en las especificaciones internas de PEMEX P.4.0310.01 y P.4.0311.01 8.1.2.5 Certificados de equipo y personal. Las operaciones de carga y amarre deben realizarlas un contratista que cuente con el personal calificado y con experiencia mínima de un año en operaciones similares, y que use sistemas y equipos adecuados. 8.1.2.5.1 Personal. Para el personal que se relaciona a continuación debe presentar la siguiente documentación:

a) Personal profesionista: Currículo, Título y Cédula Profesional.

• Ingeniero de diseño de ingeniería. • Ingeniero de área de montaje. • Ingeniero de seguridad industrial.

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• Ingeniero de control de calidad. • Ingeniero topógrafo. • Ingeniero civil (estructural, cimentaciones y muelles). • Ingeniero naval. • Piloto naval o capitán de marina.

b) Personal Técnico; Currículo indicando experiencia en operaciones similares c) Inspector de radiografía y/o ultrasonido: Currículo y Certificado de Inspector Nivel II Vigentes. d) Sobrestantes: Currículo. e) Personal especializado: Currículo y Certificados Vigentes.

• Sobrestante • Operario soldador de primera • Operario especialista soldador. • Operario especialista tubero. • Operario especialista pailero. • Operario de primera en maniobras. • Operario especialista de grúas. • Operario especialista de trailers.

8.1.2.5.2 Equipo. Para el equipo que se relaciona a continuación se debe presentar la siguiente documentación en donde se demuestre sus óptimas condiciones de operación.

a) Grúas: Bitácora de mantenimiento, curva de capacidad de la grúa actualizada, registros y detalles de pruebas a la grúa, certificados de cables de izaje, poleas, grilletes y ganchos, y cualquier otra documentación relevante de la grúa.

b) Gatos hidráulicos: Bitácora de mantenimiento, certificado de capacidad de levantamiento actualizada. c) Malacates: Bitácora de mantenimiento, certificado de capacidad de arrastre actualizado, certificados de

cables de arrastre, poleas y grilletes. d) Trailers: Bitácora de mantenimiento y características técnicas declaradas por el fabricante. e) Bombas de lastrado: Bitácora de mantenimiento, certificado de capacidad. f) Sistema de suministro de energía eléctrica: Bitácora de mantenimiento y registro de pruebas de

funcionamiento. g) Equipo de corte y soldadura: Bitácora de mantenimiento y registros de calibración.

8.1.3 Categorías de Cargas Las operaciones de carga pueden ser categorizadas conforme a las condiciones de la marea. La categoría no refleja las condiciones ambientales locales, las cuales deben ser consideradas en forma separada. Los requerimientos para el diseño, reservas y redundancias de los sistemas mecánicos pueden variar en función de estas categorías.

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Categoría Condiciones de Marea

1 El rango de marea es tal, que sin importar la capacidad de bombeo suministrada, no es posible mantener el chalán nivelado con el muelle durante un ciclo completo de marea, y la carga debe ser concluida dentro de una ventana de marea, generalmente durante la marea ascendente.

2 El rango de marea es tal que, teniendo suficiente capacidad de bombeo, es posible mantener el chalán nivelado con el muelle durante un ciclo completo de marea, y al menos, por otras 24 horas más.

3 El rango de marea es muy reducido o nulo, y no hay restricciones por marea. El bombeo es empleado solamente para compensar las transferencias de peso conforme la operación de carga se realiza.

4 Carga con chalán varado, que emplea suficiente bombeo para compensar los cambios de marea y mantener la reacción sobre el fondo y / o la carga sobre el chalán dentro de límites aceptables.

5 Carga con chalán varado en donde no es necesario el bombeo para mantener la reacción sobre el fondo y / o la carga sobre el chalán dentro de límites aceptables

8.1.4 Consideraciones para los planes de contingencia. El manual debe señalar cualquier necesidad posible de desviación con respecto a los procedimientos establecidos e incluir planes de contingencia que detallen las acciones que deben ser tomadas en el caso de falla de equipos, deterioro de las condiciones ambientales y cualquier otra consideración relevante. Los procedimientos de seguridad deben considerar en principio la integridad física del personal y salvaguardar las instalaciones, así como manifestar el equipo de seguridad apropiado acorde a las labores a desarrollar. En los siguientes conceptos se establecen algunos lineamientos que por su importancia deben ser considerados en la elaboración de los procedimientos de seguridad industrial, protección ambiental y planes de contingencia. 8.1.4.1 Planeación de las operaciones. La planeación de las operaciones debe considerar la interrupción o retroceso del proceso o actividad que se está desarrollando. La planeación debe estar basada en el uso de principios, técnicas, sistemas y equipos probados para asegurar niveles aceptables de seguridad y prevenir las pérdidas de vidas, daños ecológicos y puesta en riesgo de las instalaciones. El programa que se incluya en el manual de carga debe mostrar la duración de las operaciones de carga y lastrado, relacionadas con las variaciones de marea, incluyendo los puntos críticos en relación a inicios tardíos, retrasos durante la carga y otros. El programa debe también incluir una referencia al tiempo que se tome para la instalación de seguros marinos provisionales posteriores a la carga y de las acciones a realizar a partir de ese punto. 8.1.4.2 Factores del medio ambiente. Factores del medio ambiente. Las velocidades limitantes del viento, altura de ola y velocidad de la corriente en el sitio, para la operación de carga, deben ser definidas y acordadas para poder garantizar la seguridad de la operación propuesta. La selección de las condiciones limitantes dependerá de varios parámetros, tales como el sitio, la duración de la operación, el rango de mareas y el tipo de carga que está siendo llevada a cabo.

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Donde el muelle de carga está protegido, se puede considerar que los efectos de las olas son despreciables. Se debe considerar la posible exposición del muelle de carga a marejadas de periodos largos. Generalmente, para operaciones de carga deslizadas o con trailers, la velocidad límite del viento debe ser equivalente a 10 m/s. El pronóstico debe de ser de una duración igual al tiempo planeado de la operación más tolerancias de tiempo por contingencia y en su caso, el movimiento del chalán a una posición de atraque seguro después de la carga. Para cargas izadas pueden ser apropiados otros valores, dependiendo del equipo utilizado y las dimensiones de la estructura a izar. 8.1.4.3 Pronóstico del tiempo y monitoreo ambiental. Antes del comienzo de las maniobras de carga, debe obtenerse un pronóstico meteorológico favorable emitido por una agencia meteorológica reconocida, el cual debe ser de duración suficiente para cubrir la maniobra de carga, instalación de los seguros marinos provisionales y si es aplicable, el movimiento del chalán a una posición de atraque seguro. Los pronósticos del tiempo deben de ser obtenidos a intervalos de 12 horas durante las operaciones de carga y hasta que el chalán haya sido colocado en posición de atraque seguro. 8.1.4.4 Operación del chalán. Los movimientos del chalán en el sitio de carga de la estructura deben ser llevados en conformidad con los reglamentos portuarios. Las autoridades de puerto deben ser notificadas antes de cualquier movimiento. Después de que la operación de carga termine, debe proporcionarse una vigilancia regular para asegurar lo siguiente:

a) Seguridad de los amarres. b) Calado, escora, asiento y encabuzamiento del chalán.

En condiciones meteorológicas adversas la vigilancia del chalán debe ser continua. Se debe contar en el sitio con un número suficiente de cables de amarre de repuesto en buenas condiciones y de características similares a las empleadas en la operación. El chalán no debe moverse del muelle de carga después de la maniobra hasta que se hayan instalado en su totalidad los seguros marinos definidos para el movimiento post-carga. Ver sección 8.1.5.8. 8.1.5 Características de los equipos. Todos los equipos a usar deben estar en condiciones de operación, y ser inspeccionados por el IGM antes de la emisión del certificado de aprobación. El equipo a emplear debe de estar en conformidad con los procedimientos operativos del fabricante y con las cargas de trabajo seguras especificadas, y también en cumplimiento con los códigos y prácticas relevantes. 8.1.5.1 Sistemas de Tracción. El sistema de tracción, incluyendo respaldos y contingencias, debe ser definido conforme a la categoría de la operación y los requerimientos de la Tabla 1. Para cargas deslizadas, se considera la aplicación de malacates y cables, gatos hidráulicos o gatos de cables. Para cargas con trailers no propulsados, los requerimientos consideran la tracción con cables/malacates o tractores externos.

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Cargas con Trailers Categoría Requerimiento Cargas deslizadas Sin Propulsión Auto-Propulsado

Pendiente Pendiente de diseño + 3 %

Redundancia Requerida

Freno Requerido Integrado

1

Retroceso Requerido Requerido Integrado


Redundancia Elementos Críticos


2

Retroceso No Requerido No Requerido Integrado


Redundancia No Requerida


3


Pendiente de diseño Nivelado

Redundancia No Requerida

Freno No Requerido Integrado

4 y 5


Tabla 1. Requerimientos de Tracción Por redundancia se debe entender que se suministren sistemas de respaldo de manera que la carga pueda proseguir en el caso de falla de cualquier componente, sistema hidráulico, sistema de control o fuente de poder. El requerimiento de freno puede ser obviado, si se demuestra que la estructura no se mueve por si sola cuando no se ejercen fuerzas de tracción, ya sea por la inclinación del chalán o de las correderas, o por presentarse una fricción muy baja. 8.1.5.2 Sistemas de Gatos, Malacates y Correderas. La carga calculada en el sistema de tracción no debe exceder la carga segura de trabajo del sistema. Se debe evaluar las condiciones de inicio y en movimiento. Cuando se determine la CTS del sistema de malacates, se debe considerar el doblado o desgaste de los cables de acero y las pérdidas de fricción en las poleas. El arreglo del sistema de malacates en cargas de categorías 1 y 2 debe permitir que la estructura completa sea transferida completamente sobre el chalán sin realizar enmiendas. Para el resto de las categorías, las enmiendas deben ser incluidas en el programa de la operación, para que así sean consideradas para la ventana meteorológica.

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Debe demostrarse que, en el caso de una falla de cualquier componente o subsistema, el sistema de gatos o malacates se mantendrá funcionando en forma efectiva, o que las reparaciones o reemplazos pueden realizarse dentro de la ventana meteorológica aprobada. Si se emplean gatos para empujar en conjunto con gatos para jalar, los de empuje deben ser de menor capacidad para evitar sobrecargar el sistema de amarre. Las correderas deben ser alineadas completamente tanto en sentido vertical como horizontal. Si las correderas no pueden nivelarse completamente, entonces se deben dejar con una pendiente pequeña hacia proa. El efecto del arrufo o quebranto del chalán se debe tomar en cuenta para la nivelación de correderas. Las correderas no deben tener escalonamientos en las juntas de secciones, o entre el balancín y las correderas. Las superficies de deslizamiento deben estar libres de filos, coronas de soldaduras, tecatas de óxido, etc. Si se emplea teflón se debe confirmar la compatibilidad con la grasa mineral que se pretenda emplear. Se debe emplear teflón cuando el lubricante a usarse sea vegetal o bio-degradable. El lubricante debe ser seleccionado considerando las condiciones de presión y temperatura que se podrán presentar durante la carga, pero también, durante el periodo de construcción, si es el caso de que las estructuras de arrastre tuvieran que ser instaladas como soporte durante la erección de la estructura. La presión de trabajo debe considerar contingencias por incremento de peso o pérdida de apoyo durante el deslizamiento. Cuando se usen polines de madera en las estructuras de arrastre, la superficie de deslizamiento debe ser cubierta con una capa de cera primero y posteriormente una capa de grasa mineral. 8.1.5.3 Trailers multiejes. Los trailers multiejes deben usarse en conformidad con la especificación del fabricante. No deben excederse los valores recomendados por el fabricante, para los siguientes parámetros:

• Cargas por eje. • Los esfuerzos de cortante y flexión de la viga central del trailer. • Las deflexiones del trailer.

El sistema hidráulico del trailer debe estar conectado generalmente agrupando los traileres de tal forma que proporcionen un sistema de tres puntos de apoyo. La posición del centro de gravedad de la estructura no debe estar a menos de 1 m de la orilla del triángulo definido por los centros de los grupos de tres apoyos. El viaje requerido del eje debe ser calculado tomando en cuenta lo siguiente:

• Nivel del terreno y pendiente de la rampa puente de conexión. • Deflexiones del trailer. • Deflexiones de la estructura. • Las tolerancias de escora, asiento y encabuzamiento del chalán.

La expansión máxima de los ejes debe limitarse a 100 mm menos que la máxima expansión permitida por los fabricantes. De esta forma, la ruta que seguirán los transportadores, debe ser inspeccionada para detectar tramos en los que la expansión vaya a quedar fuera de este límite. El retroceso y freno de los trailers propulsados con tractores o autopropulsados, debe ser demostrado antes de la operación. La estructura debe ser asegurada al trailer para evitar que esta se desplace sobre él.

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8.1.5.4 Equipos de Izaje. Los siguientes conceptos deben estar disponibles para la verificación y aprobación del IGM:

a) Certificados de grúas b) Gráficas de capacidades de las grúas c) Arreglos de izaje d) Certificados de todos los componentes del arreglo de izaje e) Estabilidad y lastrado en caso de grúas flotantes f) Registros de PND’s de orejas o trunnions de izaje

8.1.5.5 Chalán y sistema de lastrado. Se debe preparar un plan de lastrado que muestre que el chalán puede ser lastrado y/o deslastrado en forma segura, para recibir así a la estructura sin sobre-esforzar a la estructura o el chalán. El sistema de lastrado debe tener suficiente capacidad para compensar la combinación más desfavorable de transferencias de carga y de variaciones en la marea, durante la operación de carga. Para garantizar una contingencia adecuada en el caso que se detenga el proceso de carga, el sistema de lastrado debe tener la capacidad para compensar los cambios de marea durante un ciclo completo. Deben suministrarse bombas de respaldo y documentar las acciones a tomar para cubrir un caso de falla de las bombas. En cargas categoría 1 o 2, las bombas contempladas como contingencia tendrán que moverse sobre la cubierta o ser revertidas (lastrar en lugar de achicar o viceversa) en menos de 10 minutos. Se deben disponer los recursos adecuados para estos casos. La capacidad de bombeo debe ser obtenida por medio de un sistema independiente de lastrado con su propio suministro de energía. Si el chalán cuenta con su propio sistema de lastrado, se aceptará su uso como complemento al sistema principal, en base a las características del sistema, y en especial a:

- Que la succión de agua no se obstruya por encontrarse en zonas de poco calado.

- Se pueda garantizar el vaciado o llenado de tanques a los niveles requeridos por el plan de lastre.

- Se cumpla con la capacidad en reserva.

- El chalán cuente con las partes de repuesto críticas o propensas a fallas del sistema de lastre durante la operación.

- Contar con el personal capacitado para la operación del sistema. Todo el equipo de lastrado debe ser probado, mostrando que es totalmente operacional antes de la maniobra de carga. Si el plan de lastrado y el equipo a emplear proporcionan una carga segura, la reserva de capacidad que se tenga se podrá emplear para agilizar la operación, siempre y cuando se demuestre que el nivel de seguridad se mantiene. 8.1.5.5.1 Carga con chalanes varados. El sistema de lastrado debe garantizar una reacción del fondo que ante las fluctuaciones de marea, crecidas o tormenta, garantice que el chalán no se despegue, se deslice o sobre-esfuerce. El lastre debe ajustarse durante la carga para evitar que el chalán tenga asentamiento o sobre-esfuerzos.

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Se debe notificar con anticipación a la Clase del chalán que se pretende realizar esta operación. Las condiciones que imponga la Sociedad de Clasificación deben notificarse al IGM para su debido seguimiento Los niveles requeridos para la carga deben ser compatibles con los considerados en los análisis y deben satisfacer las restricciones geométricas. 8.1.5.6 Suministro de energía. El sistema de suministro de energía debe tener capacidad adecuada para satisfacer a todos los equipos que pueden ser usados durante la maniobra de carga para una operación continua y a su máxima capacidad. Si las bombas de lastrado y otros equipos comparten la misma fuente de poder, por ejemplo el suministro de energía local, debe proporcionarse un suministro de energía de respaldo el cual pueda entrar en acción rápidamente y completar la maniobra de carga de manera segura. El sistema de suministro de energía debe diseñarse de tal manera que mantenga en operación al equipo esencial en el caso de cualquiera de los siguientes eventos:

• Falla de una unidad de energía. • Falla en el suministro de energía común.

8.1.5.7 Soportes marinos. Si los soportes marinos son preinstalados en el chalán, deben realizarse revisiones de las dimensiones antes de la maniobra de carga para asegurar que la estructura puede ser asentada de manera segura dentro de las tolerancias acordadas. Si la estructura es cargada con los soportes pre-instalados, la alineación relativa de estos con las cuadernas y los mamparos de la embarcación debe ser verificada mediante mediciones, antes de la maniobra de carga. El calzado en la interfase chalán / soporte, cuando se tenga más de cuatro puntos de apoyo para la estructura, debe realizarse la condición de lastre que genere la misma deflexión del chalán en la condición de transporte. Para maniobras de carga por trailer, la posición planeada de la estructura y la necesidad o ajustes para calzado deben ser revisados cuando el peso de la estructura ha sido parcialmente asentado sobre los soportes. El asentamiento completo tendrá lugar hasta que el calzado y posicionamiento hayan sido aceptados por el IGM. 8.1.5.8 Seguros marinos. Antes de la carga, todos los preparativos para la instalación de seguros marinos deben concluirse. El montaje de los seguros marinos debe iniciarse tan pronto sea práctico realizarlo, después de que la estructura ha sido asentada en su posición de transporte y deben ser instalados con una secuencia tal, que la estructura este totalmente restringida en un tiempo mínimo, y que no se transmitan esfuerzos innecesarios a la misma. Durante la instalación de los seguros marinos se tendrá especial cuidado en evitar daños a la estructura. El chalán no debe ser movido de su posición de carga hasta que se hayan instalado suficientes seguros marinos post-carga. Estos seguros deben resistir una fuerza horizontal omnidireccional equivalente al 10% del peso de la estructura y aplicada en su centro de gravedad. 8.1.5.9 Anclaje, amarre y defensas. Las cargas máximas calculadas en los cables y otros aparejos de amarre no deben exceder la carga de servicio de trabajo de cualquier componente de sujeción.

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La capacidad de jalón de cualquier malacate de amarre debe estar claramente establecida; las cargas de diseño no deben exceder las capacidades de tirón. La resistencia de las bancadas de los malacates debe ser documentada. Durante la carga la embarcación debe mantenerse en posición mediante amarras, las cuales deben estar diseñadas considerando las condiciones extremas de viento, corriente y oleaje anticipadas para la operación. En general, los cabos de polipropileno o nylon no son aceptados para el sistema de amarre a menos que se consideren en condiciones de contingencia. En general debe evitarse el uso de anclas, sin embargo, si son necesarias anclas en el arreglo de amarre, deben ser colocadas y probadas a su capacidad máxima antes de la maniobra de carga. La prueba de carga debe ser cuando menos 1,25 veces la carga máxima de diseño para esa línea de atraque en particular en el caso de una línea rota. Los procedimientos de prueba deben ser propuestos por el contratista de carga para aprobación de PEMEX con el apoyo del IGM. Debe suministrarse un número suficiente de defensas en buenas condiciones para prevenir daños a consecuencia del contacto entre el chalán y el lado del muelle. El chalán no debe moverse de la posición de carga después de que la maniobra de carga ha sido terminada hasta que se hayan instalados un número suficiente de seguros marinos provisionales. Después de la carga y que los seguros marinos provisionales han sido instalados, el chalán debe atracarse de manera segura hasta su salida a mar abierto, ver sección 8.2.3. Los amarres en la posición de atraque después de la carga deben diseñarse para soportar condiciones ambientales extremas con un periodo de retorno de 10 años con cualquiera de las amarras rotas. En zonas donde exista la posibilidad de impactos de huracanes, se debe desarrollar un plan de contingencia que describa el sistema de amarras y las acciones que se deben tomar para prevenir daños a la estructura y a la embarcación debido a los fuertes vientos y la marejada. 8.1.6 Calificación del procedimiento de soldadura y soldadores. Los procedimientos de soldadura deben ser calificados. Estos incluirán como mínimo lo siguiente:

• Especificaciones de procedimiento de soldadura y registros de calificación del procedimiento WPS y PQR.

• Procedimientos de pruebas no destructivas. • Procedimientos de calificación del soldador.

La calificación de los soldadores se debe efectuar conforme a los requisitos establecidos en la NRF-020-PEMEX, en lo referente a cantidad y tipo de pruebas. La inspección de la soldadura debe ser efectuada por un inspector en radiografía y/o ultrasonido calificado conforme a los requisitos establecidos en la NRF-020-PEMEX. 8.1.7 Verificación en sitio. 8.1.7.1 Ruta de carga. La ruta de carga debe ser documentada con planos, datos y cálculos de resistencia, que justifiquen la capacidad de carga a la que debe estar sujeta y verificar que la ruta de carga así como la posición final de la estructura este definida o marcada. La ruta debe estar libre de obstrucciones.

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8.1.7.2 Inspección del lecho marino en el muelle de carga. El lecho marino en el muelle de carga debe ser inspeccionado antes de la carga para asegurar que existe suficiente claro bajo quilla, tanto durante, como después de la carga, y que no existan obstrucciones las cuales interfirieran con las operaciones. Se debe mantener en todo momento un claro mínimo bajo quilla de 0.5m. Deben considerarse los efectos de la consolidación y marcarse claramente en las cartas batimétricas la fecha de cuando se realizó la inspección. El número de puntos de sondeo debe garantizar que no hay puntos altos. Se deben emplear ecosondas gráficas calibradas para las batimetrías. Se debe tomar en cuenta el efecto de mareas anormalmente bajas, marejadas y presión barométrica. Todas las elevaciones deben referirse a la marea astronómica más baja, así como a cualquier banco de nivel local. 8.1.7.2.1 Inspección del fondo en zonas de varadura. Si la carga es con chalán varado, se debe conducir la inspección del fondo en toda la huella del chalán. Si no se puede garantizar un soporte uniforme sobre el fondo del chalán, se debe demostrar analíticamente que no se producirán sobre-esfuerzos en el chalán durante la varadura, carga y puesta a flote. Se debe realizar una inspección con buzo o con sonar de rastreo lateral dos días antes, en toda la zona de asentamiento para asegurar que no existen obstrucciones que puedan dañar el fondo del chalán. Después de esta inspección se debe establecer un control con el fin de evitar que se arrojen objetos extraños en esa zona. El chalán debe ser varado varios días antes de la carga, para que se exponga a los cambios de marea y suceda así la compactación y asentamiento. Los niveles del chalán se deben monitorear una vez que el chalán queda varado. 8.1.7.3 Inspección de estrobos y grilletes. Los estrobos y grilletes deben ser examinados antes de cada uso por un técnico especialista, el cual debe verificar los certificados correspondientes y su registro histórico de uso. 8.1.7.4 Pruebas. 8.1.7.4.1 Pruebas a equipos. Antes de la carga, todos los sistemas y equipos que se usen durante la operación deben ser verificados y demostrar que cumplen con las condiciones de operación requeridas. 8.1.7.4.2 Pruebas a soldaduras de seguros marinos y soportes marinos. Se deben efectuar las pruebas no destructivas mediante radiografía, ultrasonido o partículas magnéticas a todos los seguros marinos y soportes marinos. El personal para inspección de las pruebas no destructivas debe estar calificado con nivel II de inspección ultrasónica, lo cual será verificado por personal de PEMEX. La inspección debe realizarse de acuerdo con los requisitos establecidos en la especificación P.4.0310.07. Cada seguro marino inspeccionado debe ser registrado en el formato correspondiente. 8.1.7.5 Escora y asiento o encabuzado del chalán. Se debe contar con equipo para monitorear la escora y asiento o encabuzado del chalán. Durante la maniobra de carga, deben monitorearse los siguientes parámetros:

• Calado del chalán. • Escora y asiento o encabuzado del chalán. • Contenido de agua en tanques de lastrado (sondas en tanques de lastre). • Nivel de marea. • Movimiento de la estructura sobre el chalán.

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8.1.7.6 Registros. El contratista durante la operación de carga, debe llevar un registro de los eventos en los formatos correspondientes. Debe incluirse en el manual de carga una lista de los eventos y actividades que deben ser registrados. La bitácora también debe registrar las desviaciones de los procedimientos previamente acordados así como fallas u otros retrasos en la operación. 8.1.7.7 Requerimientos Adicionales. Antes de tomar la decisión para iniciar la operación de carga se debe llevar a cabo en el sitio una junta para revisión del cumplimiento de los requisitos considerados en el manual de carga. Después de la carga se deben reinstalar todas las estructuras/equipos del chalán que fueron removidos para la carga, y asegurar que el chalán esta en clase. 8.1.7.8 Certificados de aprobación. 8.1.7.8.1 Previo a la carga. Debe emitirse en sitio un certificado de aprobación, inmediatamente antes de la operación de carga, por el representante de IGM a cargo cuando a su satisfacción se hayan cumplido con los preparativos para la carga en la embarcación y que el pronóstico meteorológico es satisfactorio. Como un pre-requisito a la emisión de un certificado de aprobación los cálculos asociados y los manuales de operación deben ser revisados y aprobados por el IGM con anticipación al inicio planeado de operaciones. Se debe tener una reunión para revisión de los preparativos en el sitio de la operación con el siguiente propósito:

• El equipo de carga funciona y ha sido probado. • El procedimiento a seguir ha sido confirmado. • El pronóstico meteorológico es favorable para la duración planeada de la operación, incluyendo la

contingencia. • Los resultados del pesaje, cuando se ha realizado, son satisfactorios y han sido aceptados por las partes.

Se deben preparar y consecuentemente llenar, hojas de verificación que aseguren que los preparativos han sido conducidos satisfactoriamente. Para las operaciones que consistan de varias etapas predefinidas, se debe seguir un protocolo similar al empleado para el comienzo de la operación, para el inicio de cada una de esas etapas. 8.1.8 Documentación entregable al finalizar los trabajos. Se debe entregar la siguiente documentación en un plazo no mayor a 30 días después de terminados los trabajos: Esta información se debe de integrar al libro de proyecto.

a) Manual de carga y amarre. b) Control de documentación. c) Identificación del producto y rastreabilidad (trazabilidad). d) Control de proceso. e) Equipo para inspección y prueba. f) Registros de inspección y prueba.

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g) Registros de calibración de equipos. h) Registros de certificados de materiales. i) Registros de acciones correctivas. j) Certificados de equipos. k) Memoria de cálculo. l) Planos definitivos del proyecto. m) Procedimientos de calificación de soldadura. n) Registros de calificación de procedimientos de soldadura. o) Registro de calificación de los soldadores. p) Procedimientos de inspección radiográfica y/o ultrasonido. q) Registro de calificación de inspección radiográfica y/o ultrasonido. r) Certificados del Asesor Marino.

8.2 Transporte. 8.2.1 Documentación requerida para realizar el transporte. 8.2.1.1 Manual de transporte. Se debe preparar el manual de transporte cubriendo todos los aspectos de operación normales, de contingencia y de emergencia para su revisión y aprobación. Los procedimientos del manual de transporte deben ser aplicados por el personal involucrado en la operación. El manual debe incluir detalles de lo siguiente:

a) Descripción de la(s) estructura(s) a transportar.

b) Organización y comunicación.

c) Información del puerto de salida y sitio de arribo.

d) Soportes y seguros marinos

e) Chalán y remolcador(es), incluyendo requerimientos del tirón de punto fijo.

f) Plan de lastrado para la transportación.

g) Referencia o resumen de los análisis de carga y movimiento.

h) Distribución general de las estructuras en la embarcación.

i) Criterio de condiciones meteorológicas durante el transporte.

j) Ruta de transporte y posibles puertos de refugio.

k) Procedimiento y configuración del remolque.

l) Descripción de las operaciones planeadas.

m) Transferencia costa fuera.

n) Identificación de la operación de descarga (si aplica).

o) Programa calendarizado.

p) Procedimientos para la obtención de pronósticos meteorológicos durante el transporte.

q) Procedimientos de registro y reporte, incluyendo a los contactos de emergencia.

r) Planes de contingencia.

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s) Procedimientos de seguridad.

t) Referencia a la memoria de cálculo. 8.2.1.2 Memoria de cálculo del transporte. El documento debe contener la información como se indica en el anexo A, sección A.2.4.1, de esta norma de referencia, incluyendo sus planos asociados. 8.2.2 Inspección de adecuabilidad del chalán y el remolcador. La inspección del remolcador y del chalán debe ser efectuada por el IGM con el fin de verificar que se encuentran en condiciones de transporte y operación. Esta inspección se debe llevar a cabo con suficiente anticipación, para permitir la atención a cualquier requerimiento derivado de la inspección. Esta inspección consistirá en la observación de las condiciones físicas y operativas de las embarcaciones así como de la revisión de las especificaciones y documentos estatutarios y de clase aplicables. La documentación a revisar incluye sin limitarse a lo siguiente:

a) Características técnicas del remolcador y del chalán.

b) Equipo de navegación.

c) Equipo de seguridad y contra incendio.

d) Equipo de protección ambiental.

e) Sala de Máquinas (generador, generador de emergencia, máquinas principales, bomba de achique, bomba contra incendio, maquinilla del timón, alarmas, etc.).

f) Descripción del sistema de lastrado del chalán.

g) Planos del remolcador y chalán (de arreglo general, estructurales y de seguridad).

h) Capacidad de carga de la cubierta del chalán para cargas puntuales y cargas uniformemente distribuidas.

i) Cuadernillo o Carta de Estabilidad aprobado por la administración y/o casa clasificadora.

j) Bitácoras de Cubierta y Máquinas.

k) Licencias de la tripulación.

l) Supervisión de Seguridad e Higiene.

m) Programas de mantenimiento.

n) Certificado de registro.

o) Certificado de Arqueo.

p) Certificado de Francobordo.

q) Certificado de Seguridad del Equipo.

r) Certificado de Seguridad de Construcción.

s) Certificado de Seguridad Radioeléctrica.

t) Certificado de Clase.

u) Certificado Internacional de Prevención de la Contaminación (I.O.P.P.).

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v) Certificado de Seguros.

w) Certificado de Dotación Mínima de Seguridad.

x) Certificado de Desratización.

y) Certificado de Tirón a punto Fijo (Remolcador).

z) Certificado de Cable de Remolque (Remolcador).

aa) Permiso de Navegación, para embarcaciones extranjeras. Además, debe verificarse que se cuenta con el Equipo, Personal y Documentación necesaria que la faculta para navegar de acuerdo a las normas, reglamentos, procedimientos, convenios y publicaciones con un mismo criterio de aplicación. Siendo estos los siguientes:

a) Convenio internacional para la seguridad de la vida humana en el mar (S.O.L.A.S.) b) Convenio internacional para prevenir la contaminación por los buques 1973 y su protocolo 1978.

(MARPOL). c) Convenio internacional de líneas de carga 1969. (Loadline). d) Código de regulaciones federales de los estados unidos CFR, relativo al transporte. e) Convenio para la formación titulación y guardia para la gente de mar (S.T.C.W./95). f) Convención ITC 69 (Certificado Internacional de Arqueo).

Para detectar y corregir oportunamente las eventuales condiciones de riesgo, es de suma importancia que el inspector practique la inspección y la lleve a cabo con la participación del personal a bordo, jerarquizando los problemas que pudieran ser una condición de riesgo para corregirlos oportunamente. 8.2.3 Pronósticos meteorológicos y monitoreo ambiental. Antes del comienzo de las maniobras de transportación, debe obtenerse un pronóstico meteorológico favorable emitido por una agencia meteorológica reconocida, el cual debe ser de duración suficiente para cubrir el periodo de transportación. Para remolques largos podría ser necesario emplear los servicios de más de una de tales agencias. La salida de un remolcador debe aprobarse después de recibir un pronóstico meteorológico favorable de 48 horas cubriendo la ruta proyectada. Durante un remolque, se deben contar con los medios para que durante la travesía se reciban a bordo los pronósticos meteorológicos. Deben proporcionarse pronósticos meteorológicos a intervalos de 12 horas, y deben contener pronósticos de las próximas 24 y 48 horas, con la perspectiva del clima para un periodo de los próximos 3 a 5 días. 8.2.4 Planeación de las operaciones de transporte. Las operaciones deben ser planeadas para que sean desarrolladas dentro de niveles reconocidos de seguridad y contar con procedimientos que sean seguros, prácticos y adecuados para el propósito. La planeación debe estar basada en el uso de principios, técnicas, sistemas y equipos probados para asegurar que los riesgos para el personal, el ambiente y la carga están en un nivel aceptable. Toda la planeación debe considerar que el transporte se puede suspender o modificar durante el proceso.

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Los puertos que puedan ser usados como refugio durante el remolque deben ser identificados y, si es necesario, inspeccionados para revisar si son adecuados antes de la operación. En el área de plataformas el capitán del remolcador debe proceder con las recomendaciones y requisitos establecidos en la norma de referencia NRF-043-PEMEX, para notificar el inicio de tránsito hacia el área de instalación de la estructura 8.2.5 Características del chalán y remolcadores. 8.2.5.1 Filosofía de remolque. El remolcador debe tener la capacidad para desarrollar la velocidad mínima de 5 nudos bajo las condiciones definidas en 8.2.5.9. Cualquier remolcador o remolcadores dispuestos a popa que sean necesarios para propósitos de control, no deben ser incluidos para el cumplimiento de los requerimientos de tirón a punto fijo. 8.2.5.2 Arreglo de remolque. Los arraigados de remolque deben ser tipo Smith o cualquier otra que ofrezca liberación rápida. Así mismo, deben tener los seguros para prevenir la liberación involuntaria. Los arraigados deben ubicarse sobre la intersección de los mamparos transversales y longitudinales, o sobre puntos de la cubierta reforzados para este propósito. Como parte de la documentación de la embarcación, se deben proporcionar los cálculos que demuestren la capacidad de los arraigados y la resistencia de la embarcación. Las conexiones de remolque deben ser diseñadas para una capacidad última no menor de tres veces la fuerza de tirón a punto fijo del remolcador y/o mayor a la carga de ruptura de la galga. Cuando los arraigados de remolque no estén sobre la borda a proa del chalán, se deben disponer de gateras a proa y en línea con los arraigados. Estas gateras deben tener protección contra la abrasión para proteger la galga. La resistencia de las gateras, así como de la conexión a la cubierta, debe ser mayor que la de la galga. La galga de remolque consistirá en dos piernas que tienen un ángulo interior en el vértice de 45° a 60°, a menos de que otro valor sea acordado. Si la galga es hecha de cadena, esta debe ser de eslabones con contrete, con eslabones largos en los extremos para facilitar la conexión. No se permitirán conexiones en donde se retire el contrete de los eslabones. Si se usan galgas de cable, se debe disponer una porción de cadena del lado de los arraigados, que se extiendan por fuera de la borda del chalán. Los cables deben contar con guardacabos o casquillos en sus extremos. La galga debe formar un vértice ya sea con un aro de remolque, una placa triangular o cualquier otro dispositivo que cuente con la aprobación del IGM. La resistencia de la galga de remolque debe ser mayor a tres veces el TPF del remolcador y siempre mayor a la CMR del cable de remolque. Entre la galga y el cable de remolque se debe disponer un cable intermedio o chicote, el cual debe ser de al menos 10 m de largo y tendrá guardacabos en los extremos. La resistencia del chicote no debe ser menor que la del cable de remolque, y debe tener el mismo trenzado. Los grilletes que se empleen en el arreglo de remolque deben tener una CTS mayor al TPF del remolcador. En remolcadores con TPF mayor de 100 t, se permitirán reducciones siempre y cuando la CMR del grillete no sea menor de tres veces el TPF del remolcador. El chalán debe contar con un medio para recuperar la galga de remolque. El cable de recuperación debe ser conectado al vértice de la galga (placa triangular o alguno de los grilletes de conexión de esa zona). El malacate

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de recuperación, aun y cuando tenga una fuente de poder propia, debe poder operarse en forma manual. El malacate debe tener capacidad para levantar la galga, el vértice, el chicote y las conexiones, y una reserva para anticipar la porción de cable de remolque que quede conectada al chicote. El tambor debe tener capacidad para alojar el cable de recuperación requerido. Se debe tener un arreglo de remolque de emergencia. Las dimensiones y capacidades de este arreglo deben ser similares al del arreglo de remolque primario. El arreglo de remolque de emergencia debe contar de un cable de emergencia firme en un extremo a un arraigado exclusivo a proa y al centro del chalán. Este cable se tiende hacia popa, sobre uno de los costados del chalán y en el extremo libre, se dispone una línea flotante la cual, al salir a navegar, se bota para que en caso de emergencia, la tripulación del remolcador pueda recuperar control del chalán. Debe asegurarse que el cable de emergencia puede ser jalado positivamente y no existan obstrucciones que lo impidan. La línea flotante se compone de un cabo virador, un cabo de recuperación y una boya. Sus dimensiones deben ser compatibles con el jalón previsto para la recuperación del cable. 8.2.5.3 Lastrado y sistema de bombeo del chalán. Se deben proporcionar bombas de lastrado con capacidad para lo siguiente:

• Operaciones generales de lastrado y de achique. • Corrección de escora y asiento. • Control de daños en el caso de vías de agua, encallamiento, etc.

En caso de que el chalán no cuente con sistema de lastrado, el contratista debe indicar el procedimiento a seguir para realizar las actividades anteriormente indicadas. En caso de que el chalán cuente con cuarto de bombas, debe estar protegido contra inundaciones con el fin de garantizar la continuidad de las operaciones en que se emplee el sistema de lastrado. Cada compartimiento debe estar provisto con tubos de sondas, independientes de las tapas de registros, a menos de que el tapón de sonda esté dispuesto en la tapa. Se recomienda que los compartimientos que sean lastrados conjuntamente, estos deban contar con tubos de sonda. En caso de que no se cuenten con tubos de sonda, se debe tener un procedimiento seguro para verificar el contenido en los tanques de lastre. Deben estar almacenadas, dentro del cuarto de bombas, suficientes reservas de lubricantes, combustibles y líquidos hidráulicos para la maquinaria. Instrucciones de arranque y operación para la maquinaria y sistemas de bombeo deben estar mostradas en el cuarto de bombas. El sistema de lastre del chalán debe ser revisado por el capitán y jefe de máquinas del remolcador antes del zarpe. Deben conservarse en el cuarto de bombas del chalán los procedimientos de arranque del sistema de lastrado y las condiciones de lastre del chalán durante el tiempo que dure el remolque. 8.2.5.4 Estanqueidad del chalán. Todas las escotillas y entradas en la cubierta expuesta del chalán deben tener los dispositivos adecuados para asegurar su hermeticidad. Las tapas de registros deben estar aseguradas con tuercas y empaques, las cuales deben mantenerse en condiciones para su desmontaje y reinstalación. Se debe contar con un juego de herramientas para la apertura o cierre de las tapas.

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Si las tapas de registros de compartimentos críticos son obstruidas por la carga, los soportes o los seguros marinos, se deben cerrar adecuadamente antes de que se obstruyan. 8.2.5.5 Aberturas en la cubierta de la embarcación. Los chalanes que tengan poco francobordo durante el transporte o la carga, deben contar con al menos una brazola de 60 cm de altura, que tenga los medios adecuados para fijarla a la cubierta de la embarcación, la cual sería usada en una emergencia para tener acceso a través de un registro que pudiera estar expuesto al embarque de agua. Se debe contar cuando menos, con un tubo de 60 cm de altura, que cuente con los elementos necesarios para que se pueda acoplar en el lugar del tapón (CAP HOLES) a falta de éste. 8.2.5.6 Sistema de Fondeo y Amarre. En el caso de embarcaciones que no cuenten con un sistema de fondeo permanente, debe instalarse un ancla de emergencia en la popa sobre una lanzadera inclinada, o arreglo similar, cuando las condiciones de riesgo por pérdida de remolque lo ameriten. El ancla debe estar asegurada de tal forma que se pueda soltar fácilmente y el cable debe estar adujado de manera que se largue sin obstrucciones cuando se suelte el ancla. El cable de ancla debe tener una longitud conforme a los requerimientos que las casas clasificadoras establecen en sus reglamentos. Debe tener una carga mínima de ruptura (CMR) de cuando menos 15 veces el peso del ancla, si el cable es adujado en un malacate ó 30 veces el peso del ancla si es adujado sobre cubierta. La resistencia del punto de sujeción del cable en la cubierta, debe exceder la carga de ruptura del cable en cuando menos 10 %. Las bitas de amarre deben estar situadas a ambos lados del chalán, distribuidas adecuadamente. Por lo menos cuatro cables o cabos de amarre de dimensión adecuada deben llevarse a bordo. Si el remolcador tiene cabos de amarre de respeto, entonces pueden ser considerados como parte de los cabos de amarre del chalán. Si el chalán se amarra en sitios expuestos, deben suministrarse cabos de amarre adicionales. 8.2.5.7 Luces y señales de navegación del chalán. Deben llevarse las luces y señales diurnas que cumplan con el Reglamento Internacional para la Prevención de Colisiones en la Mar. Las luces deben tener suficiente energía provista por una fuente independiente con duración igual a la de la travesía. Se debe llevar en el chalán o en el remolcador un juego completo de luces y señales, así como partes de repuesto para las luces. 8.2.5.8 Acceso al chalán. Cada compartimiento debe contar con escaleras seguras que se extiendan desde la abertura del registro hasta el fondo del compartimiento. También debe contar con escaleras de acero a cada lado del chalán, que se extiendan debajo de la línea del agua, para permitir el acceso de personal que embarque. 8.2.5.9 Requerimientos de tirón a punto fijo del remolcador. La carga total debida a los efectos combinados de las condiciones meteorológicas actuando en la embarcación y en la carga, debe calcularse con la información siguiente. Así como también el remolque debe contar con el (los) remolcador(es) adecuado(s) que pueda(n) mantener la embarcación bajo un mal tiempo definido como sigue:

Altura de ola significante. 5 m. Velocidad del viento. 20 m/s (Aproximadamente 40 nudos). Corriente. 0,5 m/s (Aproximadamente 1 nudo).

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En el caso de que el remolque encuentre condiciones más severas, y en el entendido que el remolque se encuentre en aguas abiertas, se puede asumir que en un corto tiempo el remolque derive ya que no es práctico para los remolcadores sostener el chalán bajo esas condiciones. El remolque debe ser capaz de mantener una velocidad mínimo de 5 nudos en buenas condiciones, definidas como:

• Altura de ola significante. 2 m. • Velocidad del viento. 10 m/s (aprox. 20 nudos).

8.2.5.10 Malacates de remolque. El remolcador debe tener instalados malacates de remolque apropiados. El empleo de ganchos de remolques para transporte no será aceptado. Los remolcadores deben tener malacates de remolque con 2 tambores. El malacate de remolque debe tener como mínimo una fuerza de sujeción de tres veces la fuerza de tirón a punto fijo del remolcador en la capa interior del tambor. Todos los malacates de remolque deben tener instalado un mecanismo de emergencia para liberar el freno. En casos de remolques de poca duración bajo ambientes benignos, y dependiendo de la carga, se podrán emplear remolcadores con tambor sencillo, previendo que se disponga de un arreglo que permita la conexión rápida con el cable de remolque de emergencia del chalán. Este arreglo debe ser diseñado considerando las circunstancias específicas de cada remolcador y debe cumplir en general con lo siguiente:

• Una estacha de 100 metros de longitud como mínimo y una resistencia 3 veces mayor al tirón a punto fijo del remolcador.

• La estacha debe contar con guardacabos en ambos extremos. • El extremo libre de la estacha debe tener un grillete de tamaño adecuado, para la conexión inmediata con

el cable de remolque de emergencia. • La estacha se hará firme al remolcador por medio de cabos o cables de acero de resistencia suficiente y

que garanticen un jalón alineado a la derrota del remolcador una vez recuperado el cable de remolque de emergencia.

• Se debe garantizar la resistencia de los puntos (bitas o arraigados) en donde se haga firme el arreglo. • El arreglo se dispondrá en la cubierta antes de la salida a navegación y debe ser estibado de manera que

pueda ser largado rápidamente. Las trincas que se dispongan no deben imposibilitar la liberación efectiva de la estacha.

Se debe incorporar el procedimiento para el uso de este de arreglo, dentro del procedimiento de contingencia respectivo, y la tripulación del remolcador debe estar familiarizada y entrenada consecuentemente. 8.2.5.11 Cable de remolque. Deben proporcionarse dos cables de remolque y cada uno debe tener por lo menos 1000 metros de largo a menos que otra cosa sea acordada o especificada para rutas de remolque específicas y bajo circunstancias tales como remolques en aguas interiores o costeros. El cable de remolque debe estar en buenas condiciones, libre de torceduras, alambres sueltos y sin aberturas en el trenzado. Debe tener en el extremo guardacabos o casquillos de conexión. La carga mínima de ruptura (CMR) de los cables de remolque no debe ser menor que los siguientes valores:

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Tirón a punto fijo (TPF) Carga mínima de ruptura (CMR)

Menos de 40 toneladas 3 x TPF

40 a 90 toneladas (3.8 – TPF/50) x TPF

Mas de 90 toneladas 2 x TPF

Se debe disponer de medios para controlar el cable de remolque sobre la cubierta del remolcador, tales como bozas o postes retractiles. 8.2.5.12 Calabrotes sintéticos o estachas. Solo deben conectarse las estachas o cabos sintéticos entre el cable del remolcador y el pennant del chalán y no directamente al vértice de la galga. Las estachas hechas con lazos continuos son preferibles a las de una sola línea. La carga de ruptura debe ser cuando menos 1.5 veces la de la línea principal de remolque y deben instalarse guardacabos en los extremos. Estos cabos deben estar en buenas condiciones. 8.2.5.13 Rolos de popa. Los rolos de popa, si están instalados, debe tener un rolo superior de radio no menor de 10 veces el diámetro del cable de remolque principal. Equipo para evitar el desgaste del cable debe ser transportado en el remolcador e instalarse según sea necesario. El rolo de popa debe estar en buenas condiciones para prevenir daños al cable. 8.2.5.14 Equipos adicionales. El siguiente equipo adicional debe ser llevado a bordo del remolcador:

• Equipo para soldar, equipo de corte de oxiacetileno para uso de la tripulación del remolcador durante una emergencia

• Equipo de control de daños. • Una lancha de trabajo autopropulsada para inspección y comunicación con el chalán mientras se realiza

el remolque. El remolcador debe tener instalados medios adecuados para botar la lancha de trabajo en condiciones de mar abierto.

• Un juego de reflectores, uno a popa y la otra a proa, para iluminar el remolque durante las operaciones nocturnas, en caso de que fallen las luces de navegación del remolque.

• Radio transmisor/receptor portátil para comunicación en caso de que se tenga que disponer una cuadrilla a bordo del remolque por cualquier situación.

• Grilletes en cantidad necesaria y apropiada para insertarse en el arreglo del remolque. • Una bomba portátil con medios para succión y descarga, fuente de poder integrada y con combustible

suficiente para 12 horas continuas. 8.2.5.15 Combustible. Se debe contar con una reserva de combustible para 15 días mínimo de operación autónoma, para remolques dentro del Golfo de México. Para el caso de travesías transoceánicas, se debe presentar el programa de abastecimiento de combustible que aplique en la travesía. Se debe de contar con los dispositivos para recargar combustible si es necesario durante el remolque.

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8.2.5.16 Tripulación. El barco remolcador debe tener el número suficiente de tripulación, con la debida calificación y experiencia, en conformidad con los requerimientos de Dotación Mínima impuesta por su bandera, que le permita realizar sus tareas de una manera segura y satisfactoria. En particular, debe haber suficiente personal que permita atender las contingencias, como es el caso de la falla del cable de remolque. 8.2.6 Verificación en sitio de las embarcaciones. El capitán del remolcador debe inspeccionar que la carga sobre el chalán este trincada y asegurada, verificar luces de navegación y señales diurnas, equipo de refaccionamiento, sistemas de seguridad del chalán, documentos de la aseguradora y el certificado de aprobación expedido por un asesor marino. Se debe verificar visualmente el cable de remolque cada vez que se largue o se cobre durante la operación de remolque, quedando asentado el estado del mismo en la bitácora del puente de mando. 8.2.6.1 Calado y asiento. El Chalán debe tener un asiento por popa para garantizar la estabilidad direccional. El asiento podrá ser del orden del 1% de su eslora entre perpendiculares. El asiento con diferente porcentaje debe ser presentado para la aprobación del IGM. El chalán debe estar adrizado. Se recomienda que los tanques usados para el lastrado estén totalmente llenos. En caso que para lograr las condiciones de estabilidad y calados se tengan tanques parcialmente llenos, el efecto de superficie libre debe ser incorporado en la evaluación de estabilidad, de forma que las condiciones de estabilidad y movimientos previstas en los análisis se mantengan. Los tanques restantes deben estar vacíos. Un tanque se considerará vacío cuando el agua remanente pueda quedar entrampada entre los refuerzos del fondo. Normalmente, el calado al medio debe ser del orden del 40% al 55 % del puntal de la embarcación. Cuando se empleen calados fuera de este rango se debe obtener la aceptación del IGM. Los calados que no cumplan con las disposiciones de líneas de carga aplicables a la embarcación, no se aceptarán. 8.2.6.2 Revisiones antes de la salida al mar. Antes de la emisión del certificado de aprobación de la salida al mar, todas las partes deben estar satisfechas de que el remolque (remolcador, chalán y carga) esta listo para su salida. Debe ponerse particular atención a los siguientes aspectos:

a) Los requerimientos derivados de las inspecciones de adecuabilidad por el IGM han sido atendidos y cerrados satisfactoriamente.

b) Documentación del chalán.

b) Soportes y seguros marinos, terminación y revisión de pruebas no destructivas satisfactorias.

c) Inspección de seguros marinos internos.

d) Luces de navegación, señales diurnas y suministro de energía del chalán.

e) Calado, escora y asiento de el chalán.

f) Integridad estanca del chalán.

g) Verificación del sello de las tapas de entrada hombre en el chalán.

h) Bombas de lastre operables.

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i) Suficiente suministro de combustible.

j) Condición y preparación del equipo de remolque principal y de emergencia.

k) Anclas; malacates y cables de anclas.

l) Inspección del remolcador, incluyendo la verificación de sus certificados estatutarios y la condición y certificación del equipo de remolque.

m) Verificar que los preparativos de las operaciones costa afuera estén realizados, cuando aplique. El IGM a cargo puede hacer recomendaciones adicionales. En particular, sobre el trincado de elementos menores sobre la cubierta o en la estructura a transportar. 8.2.6.3 Ruta de remolque. El Contratista debe preparar un Plan de Navegación (Passage Plan) para demostrar que la navegación desde el origen hasta el destino es segura. La ruta de remolque debe ser propuesta por el contratista para la aceptación de todas las partes. Para seleccionar la ruta, los siguientes elementos deben ser tomados en consideración:

• Requerimiento de remolcadores adicionales para asistir a la salida a mar abierto. • Navegación a través de áreas restringidas. • Áreas de abrigo / puertos de refugio para emergencia. • Condiciones meteorológicas probables y estado de la mar en la ruta. • Requerimientos de autoridades locales/gubernamentales.

La ruta seleccionada debe tener un calado y amplitud suficiente para el remolque. Los valores mínimos aceptables dependerán de la exactitud de navegación, el tamaño, calado y movimientos del remolque previstos, la subida y bajada de marea, la exactitud de las inspecciones batimétricas y la composición del fondo marino (mar o río). Se debe tener con suficiente anticipación, la información detallada de la batimetría y fondo marino en los puertos de salida, llegada, refugio, ruta planeada y rutas alternas. También se debe contar con la información relacionada con los muelles, bitas y defensas en los puertos. 8.2.6.4 Comunicación y reportes. El capitán del remolque debe estar totalmente instruido de todos los aspectos del remolque y estar enterado de cualquier limitación operativa y de los planes de contingencia. El jefe de la operación de remolque debe reportar cada 24 horas la siguiente información:

• Posición y tiempo (Tiempo del Meridiano de Greenwich). • Reporte de posición, incluyendo condiciones climatológicas (intensidad y dirección del viento, altura de

las olas, temperatura y presión) y velocidad del remolque. • Distancia previa navegada durante las 24 horas y distancia total por navegar. • Tiempo estimado de arribo. • Incidente relevante concerniente al remolcador, chalán o carga, tales como paradas, fallas u otros

problemas. En el área de plataformas el capitán del remolque debe proceder con las recomendaciones y requisitos establecidos en la norma de referencia NRF-043-PEMEX, para notificar el inicio de tránsito hacia el área de instalación de la estructura.

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Si ocurre cualquier situación de emergencia el inspector de garantía marina debe ser informado tan pronto como sea posible. 8.2.7 Equipo para liberar carga. Se debe verificar que todo el equipo necesario para la liberación de la estructura se encuentre a bordo de la embarcación de transporte. Este equipo debe estar certificado y/o probado, para garantizar su funcionamiento durante el retiro de los seguros marinos. Previo a la descarga de la estructura (lanzamiento o izaje), se debe verificar y aplicar un procedimiento de inspección de puntos de seguridad en el cual se incluyan todas las maniobras que se deben llevar a cabo para liberar la carga del chalán con un máximo de seguridad; la revisión y chequeo minucioso de los puntos críticos son importantes para llevar a cabo a buen término dicha operación. Todos los equipos y accesorios utilizados para liberar la carga del chalán, deben ir acompañados de un documento que certifique que han sido inspeccionados y aprobados para realizar con un alto estándar de seguridad este tipo de operación tomando en cuenta la capacidad de carga y bajo las condiciones que presenta la estructura durante su transporte e izaje, incluyendo las condiciones meteorológicas que en ese momento prevalezcan en el área. Si se requiere transferir costa fuera, el manejo del chalán de un remolcador a otro, el IGM debe aprobar el remolcador receptor y el arreglo de remolque resultante. 8.2.8 Certificado de Aprobación para Salida al Mar. Se emitirá el certificado de aprobación por parte del IGM, en el puerto de salida y antes de que esta suceda, cuando los preparativos para la travesía han sido concluidos, las condiciones ambientales (viento, marea, corrientes, etc.) y el pronóstico son favorables. 8.2.9 Documentación entregable. Se debe entregar la siguiente documentación en un plazo no mayor a 30 días después de terminados los trabajos: Esta información se debe de integrar al libro de proyecto:

a) Manual de transporte (ver párrafo 8.2.1.1). b) Reportes meteorológicos. c) Copia de bitácora de navegación. d) Reporte de inspección del chalán y del remolcador. e) Certificados del remolque (ver párrafo 8.2.2.3). f) Certificado de aprobación de la salida al mar.

8.3 Instalación. 8.3.1 Documentación requerida por el contratista que efectuará la instalación.

a) Estudio geofísico y geotécnico. b) Ingeniería aprobada para construcción de la Estructura. c) Planos de ingeniería de la estructura en su última revisión en patio de fabricación.

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d) Reporte de Control de Peso (incluye: centro de gravedad, peso de componentes estructurales, equipos, tuberías, accesorios, etc.). (Ver anexo A.7)

e) Memoria de cálculo de la estructura. f) Planos de ubicación del equipo montado en la estructura. g) Lista de pesos de los equipos montados. h) Memoria de cálculo del sistema de izaje propuesto por el diseñador. i) Planos de los elementos estructurales para el izaje (muñones, orejas de izaje y barras espaciadoras). j) Planos del arreglo de pilotes para la cimentación. k) Planos del arreglo de conductores. l) Memoria de cálculo del análisis de hincado para pilotes y conductores.

8.3.2 Documentación mínima requerida por PEMEX. 8.3.2.1 Manual de instalación. El contratista debe de entregar para su revisión y aprobación de PEMEX y del IGM, conforme al tiempo establecido en el contrato o en caso de no estar establecido, 45 días antes del inicio de la instalación, el Manual de Instalación correspondiente a la estructura y/o equipo que será instalado y debe contener lo siguiente:

a) Introducción. b) Información general. c) Localización del sitio de instalación, y cuando aplique, de sitios adicionales (sitios para lanzamiento o

sitios de izaje protegidos). d) Arreglo de izaje. e) Secuencia de instalación. f) Preparativos de las operaciones. g) Procedimientos de orientación de la estructura. h) Instalación de pilotes cuando se refiera a una subestructura. i) Procedimiento de cementado de pilotes (si aplica) j) Plan de contingencia. k) Criterios de medio ambiente limitantes de la operación. l) Certificación del asesor marino. m) Relación de personal involucrado en las maniobras. n) Programa de obra y programa detallado de actividades de cada operación. o) Organización y medios de comunicación. p) Ingeniería de la estructura. q) Procedimiento de maniobra del barco-grúa. r) Plan de Anclas o empleo del sistema de posicionamiento dinámico (DP), según aplique. s) Curva actualizada de la capacidad de carga de la(s) grúa(s). t) Certificados de estrobos, grommets y grilletes del arreglo de izaje. u) Dimensiones de la estructura. v) Peso de la estructura e información del centro de gravedad. w) Procedimientos de instalación. x) Procedimientos de soldadura. y) Listas de revisión de las operaciones a realizar. z) Registros del proceso de instalación. aa) Referencia a la memoria de cálculo. bb) Coordenadas del sitio donde se instalará. cc) Secuencia de retiro de seguros marinos. dd) Plan de lastre de la embarcación de transporte

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Debe prepararse un programa indicando la duración de cada etapa de la instalación. El programa debe mostrar que la estructura puede estar segura dentro de un periodo con pronóstico meteorológico favorable, o ventana meteorológica. La duración de este periodo variará dependiendo el tipo de operación y debe incluir el tiempo de contingencia. Se debe señalar en el programa el punto de inicio para la ventana meteorológica. Puede decirse que la estructura esta “segura” cuando puede sobrevivir una tormenta extrema con un periodo de retorno de 10 años. Por consiguiente, como lineamiento, el programa debe preferentemente demostrar que las condiciones extremas pueden ser resistidas dentro de la ventana meteorológica. El involucramiento del inspector de aseguramiento marino normalmente termina cuando la condición “segura” ha sido alcanzada. Toda la planeación de las operaciones marinas está basada, cuando es posible, en el principio de que puede ser necesario suspender o revertir la operación. Cuando no sea posible, se deben definir en la planeación y en los manuales, “puntos de no-retorno” o límites. Las listas de revisión deben ser redactadas detallando todas las condiciones requeridas que deben cubrirse antes de proceder a la siguiente etapa de operación. 8.3.2.2 Memoria de cálculo de la instalación. El documento debe contener la información que se establece a continuación:

o Análisis de Izaje (anexo A, sección A.3)

o Análisis de Lanzamiento y Puesta en Pié (anexo A, sección A.4)

o Análisis de Estabilidad en Fondo (anexo A, sección A.5)

o Análisis de Hincabilidad (anexo A, sección A.6) 8.3.3 Barco grúa. El contratista debe contar con un barco grúa capaz de realizar los trabajos previstos de izaje en forma segura. Las características de la embarcación estarán detalladas en el contrato correspondiente. PEMEX requiere revisar toda la documentación relevante relativa al barco-grúa, incluyendo la certificación de la grúa principal del barco-grúa. Dicho certificado debe ser emitido por una organización nacional o internacional aceptada por Pemex. La grúa debe estar equipada con un dispositivo de monitoreo de la carga con certificado de calibración vigente, adecuado para medir cargas dinámicas cíclicas. Debe demostrarse, por referencia a la certificación de la grúa, o mediante cálculos de los niveles de esfuerzos permitidos y factores de seguridad dentro de los componentes de la grúa y su base, que la grúa tiene la capacidad adecuada para llevar a cabo el izaje. Antes del izaje debe verificarse el peso de la estructura por medio del reporte de control de peso más actualizado o el reporte de pesaje. Si la(s) grúa(s) no esté (están) clasificada(s) por una sociedad de clasificación perteneciente a la IACS, la capacidad de la grúa debe estar certificada por una de estas sociedades, en la que se incluya la realización de una prueba de carga con un 10 % por encima de lo establecido en la curva de capacidad, además de cumplir con los requisitos para las grúas establecidos en el procedimiento para la inspección de embarcaciones (ver inciso 8.4 de esta norma de referencia). Los certificados deben detallar con precisión el objeto empleado para simular la carga, el radio de trabajo, el arreglo de izaje empleado, las condiciones meteorológicas durante el izaje, el lastrado aplicado y el comportamiento de la embarcación. Los certificados serán aceptados por la vigencia estipulada en ellos, siempre y cuando se tenga un registro detallado de los izajes mayores efectuados

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en ese periodo, y que se demuestre por medio de las bitácoras, que se ha seguido un plan de mantenimiento conforme a las recomendaciones del fabricante de la grúa. Cuando se lleve a cabo un izaje con dos ganchos o dos plumas, se debe entregar documentación para demostrar en los cálculos de izaje que el barco grúa puede soportar con seguridad los cambios en la carga de gancho los cuales se presentan como consecuencia de los factores de inclinación y giro, combinados con los efectos del medio ambiente, considerando especialmente las cargas perpendiculares en la (s) pluma (s) de la (s) grúa (s). 8.3.4 Subestructura. Para la instalación de una subestructura sea cual fuere el número de piernas de la misma se debe realizar como mínimo lo siguiente: 8.3.4.1 Inspección de la subestructura. Una vez que el chalán que transporta la subestructura se reporta en el área, listo para iniciar la actividad de instalación el contratista bajo la supervisión de PEMEX debe inspeccionar la subestructura a bordo del chalán. El certificado de aprobación debe ser emitido por el IGM que este a cargo cuando todos los preparativos y revisiones sean completados a su satisfacción. Se debe definir en los procedimientos los momentos en los que para continuar la operación, se debe obtener la aceptación del IGM. 8.3.4.2 Inspección del lecho marino en la zona de lanzamiento y remolque húmedo. Como parte de los preparativos, la zona de lanzamiento y el canal de tránsito para el remolque húmedo, debe ser inspeccionado para verificar la profundidad y la presencia de obstáculos, tales como líneas submarinas, irregularidades del fondo marino, o deshechos relevantes. La anticipación de esta inspección debe ser limitada a un máximo de 2 días. La extensión de esta inspección debe ser acordada con el supervisor de PEMEX y el IGM. El canal de tránsito debe tener como mínimo un ancho de tres veces el ancho de la estructura. 8.3.4.3 Inspecciones antes del posicionamiento. Debe realizarse una inspección submarina en el lugar de asentamiento de la subestructura y demostrar que no existen obstrucciones submarinas y que el tirante es el adecuado. El área a cubrir en la inspección debe considerar las dimensiones de la base mas una franja perimetral de 25 m de ancho. Debe mantenerse un claro bajo quilla (del barco grúa) equivalente al 10% del tirante de agua durante la operación de puesta en pié. En caso de que la subestructura sea posicionada sobre una plantilla de perforación, debe haber una inspección completa del área, con énfasis en revisar que no existan obstrucciones durante el posicionamiento de la subestructura o que hagan contacto con los elementos estructurales de la elevación inferior. El área a cubrir debe considerar aparte de las provisiones del párrafo anterior, los desplazamientos laterales que se tengan que hacer con la subestructura para su acoplamiento con la plantilla. El reporte de la inspección debe contener la metrología y orientación de conductores, plantilla y guías de acoplamiento. 8.3.4.4 Remoción de seguros marinos / lastrado del chalán. Una vez que se inspeccione la carga y el lecho marino se debe de realizar el corte de seguros marinos de la subestructura a bordo del chalán.

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Deben estar disponibles a bordo del chalán, sistemas para monitorear el asiento y los niveles en los tanques. Antes de comenzar el lastrado, los seguros marinos deben ser removidos, tiempo durante el cual, el chalán debe mantenerse en la posición de lanzamiento por el(los) remolcador(es). La estructura se lanzará en dirección de la corriente dominante. Durante el lastrado final del chalán el número de personas a bordo debe ser reducido al mínimo necesario para controlar la operación de lanzamiento. 8.3.4.5 Preparativos para el lanzamiento. Antes de iniciar cualquier preparativo es esencial que el pronóstico meteorológico indique que se esté desarrollando un patrón ambiental estable y que prevalecerá durante el tiempo programado de la operación. Debe designarse un centro de control para las operaciones, de manera que todas las instrucciones y controles puedan ser realizados desde un punto central. Este centro debe estar equipado para poder manejar toda la información relacionada con las operaciones. Si la falla de cualquier equipo puede arriesgar la operación, el equipo debe estar duplicado, o deben proporcionarse sistemas alternos. Antes del lanzamiento de la subestructura, debe requerirse una revisión del sistema de puesta en posición vertical y hacerse una inspección de la subestructura para confirmar que no han ocurrido daños durante el remolque. En esta etapa de los preparativos, el sistema de lastrado del chalán debe ser revisado y los resultados de la revisión confirmados con el centro de control. 8.3.4.6 Lanzamiento. La subestructura debe ser lanzada únicamente en un estado del mar con altura de ola significante (hs) no mayor de 2.0 metros. La subestructura debe estar libre de cualquier obstrucción durante el lanzamiento. La condición de lastrado del chalán debe ser monitoreada a fin de obtener el calado y asiento planeados y evitar un lanzamiento súbito antes de que todos los seguros marinos sean cortados y asegurados en la cubierta del chalán. 8.3.4.7 Remolque al sitio de asentamiento. Deben estar disponibles los remolcadores necesarios para manejar la subestructura después del lanzamiento, sin considerar entre éstos al (los) remolcador (es) que controlan al chalán de lanzamiento. La cantidad de remolcadores dependerá del análisis de remolque que se haga, considerando el tamaño de la subestructura, las dimensiones de la placa de apoyo del lecho marino, las corrientes prevalecientes, la distancia y obstáculos en la ruta, etc. En el caso de que la subestructura sea lanzada en un sitio lejano al sitio de instalación, debido al tirante mínimo solicitado para efectuar el lanzamiento, se debe elaborar un procedimiento de la transportación de la subestructura del sitio de lanzamiento al sitio de instalación. Donde se indique claramente la metodología de transportación de la estructura en función de:

a) Las condiciones de tirantes mínimos de profundidad así como los posibles obstáculos de líneas o instalaciones submarinas a lo largo de la ruta de transportación.

b) Ruta de tránsito al sitio de instalación. 8.3.4.8 Control durante las operaciones de puesta en posición vertical. El control general de la operación de puesta en posición vertical debe llevarse desde el centro de control. El personal que este llevando a cabo el control del sistema de lastrado debe estar familiarizado con el sistema y con todos los manuales de operación, habiendo completado un entrenamiento en todos los procedimientos de puesta en posición vertical.

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Las lecturas de calado y ángulo de puesta en posición vertical deben ser medidos a intervalos regulares a través de las operaciones de puesta en posición vertical y posicionamiento y comparados con los valores de diseño. Cualquier discrepancia debe ser señalada y las medidas correctivas tomadas según sea necesario. En caso de que se efectúe la puesta en pié con la asistencia de grúas, debe haber en todo momento un claro libre mínimo de tres metros entre la subestructura y el casco o la pluma del barco grúa. En el caso de subestructuras directamente izadas desde la cubierta de la embarcación de transporte, se debe tomar en cuenta las porciones que sobresalgan de las estructuras y las condiciones de balance, para definir el claro mínimo entre la embarcación de transporte y el barco grúa, y definir el uso de defensas y/o separadores. 8.3.4.9 Asentamiento de la subestructura en sitio. En la etapa de diseño se debe establecer el máximo estado del mar permisible para realizar las operaciones de puesta en posición vertical y posicionamiento, en función de las limitaciones operacionales que incluyen las tolerancias de instalación y movimientos. Debe revisarse la información de las corrientes que se anticipan en el área, en conjunto con sus variaciones en el ciclo de mareas y cualquier combinación particular de condiciones meteorológicas. Las tolerancias permisibles para el posicionamiento de la subestructura, con respecto a la localización y orientación especificadas en el proyecto, se indican en la Tabla 2

Concepto Estructura aislada Estructura en Complejo

Radio de desfase horizontal del centro de la plataforma (r)

± 1,83 m (6 pies) ± 0,914 m (3 pies)

Orientación (δ) ± 3° ± 1°

Nivelación:

Elevación Superior de la Subestructura 101,6 mm (4 pulg.) / 30,48 m (100 pies)

Primer nivel superestructura 19,05 mm (¾ pulg.) / d

12,7 mm (½ pulg.) / x

Tabla 2, Tolerancias para el posicionamiento.

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δ

r

CENTRO Y ORIENTACION:

PROYECTO

FINAL

δ

r

CENTRO Y ORIENTACION:

PROYECTO

FINAL

x

x

dx

x

d

Figura 1. Centro y orientación.

8.3.4.10 Sistemas y equipos. El sistema de lastrado que debe usarse en la operación de puesta en posición vertical y lastrado en el sitio de asentamiento establecido, debe ser descrito junto con los procedimientos para accesarlo y operarlo en forma segura. Estos procedimientos deben formar parte de los procedimientos de instalación. Deben prepararse planes de contingencia en caso de falla de las válvulas, error de la operación u otros eventos imprevistos. Estos planes deben incluir acciones alternativas para asegurar primero la integridad de la subestructura y permitir realizar subsecuentemente la operación de puesta en posición vertical en forma segura. Debe haber sistemas para el monitoreo de los siguientes parámetros:

• Calado, asiento, escora y orientación. • Estado de apertura o cierre de válvulas. • Claro con el lecho marino.

8.3.4.11 Configuración del remolcador. La configuración del remolcador y/o barco grúa para la puesta en posición vertical y asentamiento debe estar claramente definida. Debe demostrarse que la configuración es adecuada para el posicionamiento dentro de las tolerancias requeridas tanto de posición como de orientación, dadas las condiciones ambientales ya definidas. 8.3.4.12 Monitoreo de posición. Se debe proporcionar un sistema de posición que sea capaz de dar una lectura continua de la posición y orientación de la subestructura, y además monitoreo de la distancia entre la estructura y el lecho marino. Adicionalmente, debe existir un segundo sistema de monitoreo de la posición independiente que pueda ser usado como respaldo o verificación del sistema primario. 8.3.4.13 Nivelación de la subestructura. Una vez asentada la subestructura se deben de verificar sus niveles para programar el hincado de los pilotes. Una vez concluido el hincado de pilotes debe de tomarse nivelación de la subestructura y en caso de aplicar, realizar las maniobras necesarias para alcanzar la nivelación de acuerdo al proyecto. De no ser indicado en el proyecto las tolerancias de nivelación final de la subestructura se debe considerar la tolerancia máxima de 101,6 mm (4 pulg.) verticales por cada 30,5 m (100 pies) horizontales.

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8.3.5 Pilotes. 8.3.5.1 Hincado de pilotes de la subestructura. Se debe contar con el número necesarios de martinetes y de la capacidad adecuada de acuerdo a la ingeniería del proyecto para el hincado de pilotes. 8.3.5.2 Dispositivos hidráulicos de izaje. Debe verificarse el funcionamiento de los dispositivos hidráulicos de izaje de los pilotes. La capacidad del dispositivo hidráulico de izaje debe ser declarada por el fabricante. La CTS debe estar certificada, preferentemente por medio de resultados de pruebas, de acuerdo con estándares reconocidos. El dispositivo debe ser usado de acuerdo con instrucciones del fabricante y los procedimientos aprobados. 8.3.5.3 Rompimiento de sellos. Deben verificarse las características de los sellos instalados, para determinar el procedimiento para rompimiento de los mismos en forma segura y eficiente. Puede llevarse a cabo el rompimiento de los sellos mediante caída libre del pilote o de manera controlada por medio de la grúa. En ambos casos, para limitar la carrera del pilote, aparte de los topes que se dispongan, el pilote debe permanecer estrobado a la grúa. Si el contratista no aplica el procedimiento determinado en el diseño, debe proponer un método alternativo incluyendo su justificación. 8.3.5.4 Topes. Se dispondrán topes para limitar la carrera del pilote durante su caída libre y/o sostenerlo provisionalmente durante la conexión de secciones adicionales. 8.3.5.5 Aplicación de soldadura. Se debe aplicar la soldadura correspondiente en las juntas de unión de las secciones de pilotes de acuerdo a lo indicado en la ingeniería de detalle y la especificación P.4.0310.07. Los procedimientos de soldadura calificados para el proyecto deben cumplir con lo establecido en la NRF-020-PEMEX. 8.3.5.6 Pruebas de ultrasonido. La prueba de ultrasonido se debe de realizar en la soldadura de las juntas de unión de los pilotes para verificar que cumpla con lo establecido en la especificación P.4.0310.07. 8.3.5.7 Instalación de coronas. Previo a la instalación de las coronas, se debe verificar y en su caso nivelar la subestructura conforme a las tolerancias indicadas en la sección 8.3.4.9. Cualquier excedencia a estas tolerancias debe ser notificada a PEMEX para que conjuntamente se tomen las medidas correctivas correspondientes. Una vez confirmada la nivelación, se debe proceder a la instalación de las coronas. Con la instalación de estas se podrán compensar parcial o totalmente, los desalineamientos de las columnas de la superestructura. 8.3.5.8 Cementado de pilotes. Previo al cementado de pilotes, se debe verificar y en su caso nivelar la subestructura conforme a las tolerancias indicadas en la sección 8.3.4.9. Cualquier excedencia a estas tolerancias debe ser notificada a PEMEX para que conjuntamente se tomen las medidas correctivas correspondientes. 8.3.6 Instalación de superestructuras, módulos, puentes, helipuertos y misceláneos. 8.3.6.1 Corte de seguros marinos. Antes de iniciar el corte de seguros marinos, se debe acoderar la embarcación que transporta las estructuras. La posición de acoderamiento debe tomar en cuenta el procedimiento de izaje, las porciones de la estructura que sobresalgan del contorno del chalán, las condiciones de balance, y las defensas o estructuras separadoras que se requieran.

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Una vez realizada está maniobra se debe realizar una inspección a la carga sobre la cubierta de el chalán para verificar que no existan daños ocasionados por el transporte. En función de la ventana meteorológica pronosticada se tomará la decisión de proceder con el izaje y consecuentemente realizar el corte de seguros marinos. 8.3.6.2 Izaje, colocación y nivelación de estructuras. 8.3.6.2.1 Claros mínimos. Durante todas las fases del izaje los siguientes espacios libres mínimos deben mantenerse:

• Cualquier objeto bajo la estructura: 3 m • Entre la estructura y la pluma de la grúa: 3 m • Entre el marco de izaje y la pluma de la grúa: 3 m • Del barco grúa a la plataforma: 3 m

8.3.7 Documentación que debe entregarse al final de los trabajos de instalación. Se debe entregar la siguiente documentación en un plazo no mayor a 30 días después de terminados los trabajos: Esta información se debe de integrar al libro de proyecto:

a) Manual de instalación (Ver inciso 8.3.2.1). b) Coordenadas, orientación y nivelación final de la instalación. c) Control de documentación. d) Identificación del producto y rastreabilidad (trazabilidad). e) Control de proceso. f) Inspección y prueba. g) Equipo para inspección y prueba. h) Registro de inspección y prueba. i) Registros de calidad. j) Acciones correctivas. k) Requisiciones de materiales y equipos. l) Especificaciones de procedimientos de soldadura (incluidas en el manual). m) Registros de calificación de procedimientos de soldadura. n) Registro de calificación de los soldadores. o) Procedimientos de inspección radiográfica y/o ultrasonido. p) Archivos de inspección radiográfica. q) Certificados del IGM. r) Manuales de operación y mantenimiento de las instalaciones.

8.4 Disposiciones de seguridad industrial y protección ambiental Durante las actividades de carga, amarre, transporte e instalación de plataformas en el mar; se deben considerar las disposiciones que en materia de seguridad industrial y protección ambiental, establece Petróleos Mexicanos con la finalidad de prevenir incidentes. El o los contratistas se deben apegar al reglamento de higiene y seguridad de petróleos mexicanos principalmente al capítulo I, Arts. 6, 7, 8, 13, 14, 17; Cap. II Arts. 6, 9, 28, 119; Cap. VII Arts. 2, 28; Cap. XIV

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Transporte Marítimo, Cap. XV Operación Portuaria y Cap. XXI Art. 1; lo cual será verificado por Pemex durante el desarrollo de los trabajos. El contratista debe cumplir los requisitos mínimos de seguridad industrial y protección ambiental enmarcados en los procedimientos del SIASPA como son: 250-22100-SI-206-001 “Disposición en materia de seguridad industrial y protección ambiental que deben

cumplir los contratistas de P.E.P”. 250-22100-PA-211-001 “Procedimiento para revisión de los aspectos de la seguridad y la protección ambiental

de los nuevos proyectos”. También durante las actividades se deben considerar las disposiciones de la ley general del equilibrio ecológico y la protección al ambiente (LGEEPA), sus reglamentos que apliquen y el reglamento para prevenir y controlar la contaminación del mar por vertimiento de desechos y otras materias. Asimismo deben cumplir con los requisitos mínimos de seguridad que establecen las normas oficiales mexicanas y de las especificaciones indicadas a continuación o sus equivalentes, de acuerdo a las actividades desarrolladas: NOM-030-SCT4 “Condiciones de seguridad para la estiba y soportes marinos de carga en

embarcaciones sobre cubierta y en bodegas”. API-RP-2D “Práctica recomendada para operación y mantenimiento de grúas costa afuera”. API-RP-2A “Práctica recomendada para la planificación, diseño y construcción de plataformas fijas

costa afuera”. Por otro lado la contratista, debe cumplir los siguientes procedimientos, para el desarrollo de las actividades de carga, amarre, transporte e instalación, dentro de los márgenes de seguridad de los trabajos. 250-28930-OP-216-0001 Manual de Procedimiento Operativos Sistema de Control de Tráfico Marítimo 250-28930-OP-216-0002 Procedimiento para la Inspección de Embarcaciones. OCATM-0401 Procedimiento de Acercamiento y Amarre de Embarcaciones a Plataformas en la

sonda de Campeche. 9. RESPONSABILIDADES. 9.1 Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios. Aplicar los requisitos y recomendaciones de esta norma, en las actividades de carga, amarre, transporte e instalación de plataforma en el mar, así como verificar su cumplimiento, para asegurarse que los trabajos han sido cumplidos a satisfacción en forma eficiente y segura. La verificación del cumplimiento de esta norma, será realizada por el área usuaria, verificando y atestiguando los trabajos realizados y su conformidad con los resultados registrados.

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9.2 Subcomité Técnico de Normalización de Pemex Exploración y Producción. Establecer comunicación con las áreas usuarias de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, así como con prestadores de servicios, para mantener su contenido y requerimientos actualizados, con el fin de asegurar que las operaciones llevadas a cabo para la instalación de plataformas se ejecuten de manera confiable y segura. 9.3 Contratistas y prestadores de servicio. Cumplir como mínimo con los requerimientos especificados en esta norma, así como proponer mejoras al documento, conforme a los avances tecnológicos, para mantener actualizado su contenido. 10. CONCORDANCIA CON OTRAS NORMAS. Esta norma de referencia no concuerda con alguna Norma Oficial Mexicana (NOM) o Internacional. 11. BIBLIOGRAFÍA. 1. AWS-D1.1

American Welding Society, “Structural Welding Code-Steel”, Edition 2006

AWS-D1.1 Sociedad Americana de Soldadura, “Código de soldadura para acero estructural”, Edición 2006

2. API-RP 2A - WSD American Petroleum Institute, “Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms – Working Stress Design” 21 Edition, December, 2000.

API-RP 2A - WSD Instituto Americano del Petróleo. “Prácticas recomendadas para la planeación, diseño y construcción para plataformas fijas en el mar – Diseño por esfuerzos de trabajo” 21 Edición, Diciembre, 2000.

3. API-RP-2D American Petroleum Institute, “Recommended Practice for Operation and Maintenance of Offshore Cranes” 4ª Edition, August, 1999.

API-RP-2D Instituto Americano del Petróleo. “Práctica recomendada para operación y mantenimiento de grúas en el mar” 4ª Edición, Agosto de 1999.

4. LOC Group, Ltd., “Guidelines for Marine Operations”April, 1997 (ISBN 1 870945 95 6).

5. IMCA (Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, A.C.) Manual de Construcción en Acero. 3ª Edición, 1999.

6. A ST-OFS-WOS-C Amoco Corporation “Welding Offshore Structures” Construction Specification August, 1997

A ST-OFS-WOS-C Corporación Amoco “Soldadura de Estructuras en el Mar” Especificación de Construcción Agosto, 1997

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7. A ST-OFS-LST-E Amoco Corporation “Structural Offshore Loadout, Seafastenning and Transportation” Engineering Specification July, 1997

A ST-OFS-LST-E Corporación Amoco “Carga, Amarre y Transporte de Estructuras en el Mar” Especificación de Ingeniería Julio, 1997

8. A ST-OFS-LIFT-E Amoco Corporation “Structural Offshore Lifting” Engineering Specification September, 1997

A ST-OFS-LIFT-E Corporación Amoco “Izajes de Estructuras en el Mar” Especificación de Ingeniería Septiembre, 1997

9. 0027/NDI, Revision 5. Noble Denton International Ltd, “Guidelines for Lifting Operation By Floating Crane Vessels” February, 2006

Noble Denton Internacional Ltd, “Lineamientos para operaciones de izaje por un barco grúa”. Octubre, 2002

10. Noble Denton International Ltd, “Guidelines for Loadouts” December, 2004

Noble Denton Internacional Ltd, “Lineamientos generales para transportación marina”. Diciembre, 2004.

11. 0030/NDI, Revision 2. Noble Denton International Ltd, “General Guidelines for Marine Transportations”. April, 2005

Noble Denton Internacional Ltd, “Lineamientos generales para transportación marina”. Abril, 2005

12. Notas del curso de la Universidad de Austin Texas, Fundamentals of Offshore Structures and Design of Fixed Offshore Platforms. vol II. (page 778/1143). April 12-23, 2004

Notas del curso de la Universidad de Austin Texas “Fundamentos de Estructuras Costa Afuera y Diseño de Estructuras Costa Afuera. vol II (página 778/1143). Abril 12-23, 2004

13. PEMEX P.4.0310.07 Soldadura para acero estructural en plataformas marinas 1ª Edición, Abril, 2006

14. Reglamento de higiene y seguridad de Petróleos Mexicanos

15. 250-28930-OP-216-0001 Manual de Procedimiento Operativos Sistema de Control de Tráfico Marítimo.

16. 250-28930-OP-216-0002 Procedimiento para la Inspección de Embarcaciones.

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17. OCATM-0401/2002 Procedimiento de Acercamiento y Amarre de Embarcaciones a Plataformas en la sonda de Campeche.

18. IMCA M 179 The Internacional Marine Contractors Association - Guidance on The Use of Cable Laid Slings and Grommets. August, 2005.

19. EN12385-4 Steel wire ropes – Safety – Part 4: Stranded Ropes for general lifting applications. November 2002

20. ISO 2408 Steel Wire Ropes for General Purposes – Minimum requirements Third edition 2004-02-01.

21. Heerema Marine Contractors SC-201 – Single Crane Lift systems, Rev. 4, Nov 2006

22. Heerema Marine Contractors SC-211 – Dual Crane Lift systems, Rev. 5, Nov 2006

23. Heerema Marine Contractors SC-251 – Guides and Bumpers and Placement of Topsides, Rev. 4 , Jan 2005

24. Heerema Marine Contractors SC-291 – Sling, Grommet and Shackle Selection, Rev. 3 , Dec 2003

25. Heerema Marine Contractors SC-292 – Criteria for Liftpoint Design, Rev. 0 , Feb 2006

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12. ANEXOS. ANEXO A

El Diseñador debe contar con la experiencia para realizar los análisis y diseños de cada una de las operaciones incluidas en este anexo y cumpliendo con los requerimientos aquí establecidos. A.1 Diseño de la carga al chalán. A.1.1 Documentos para diseño. El Diseñador debe contar con la siguiente información técnica para llevar a cabo los trabajos de ingeniería de diseño para la carga al chalán. A.1.1.1 Información de la estructura marina.

• Planos Estructurales • Arreglo General de Equipos • Planos de Distribución de Tuberías • Arreglo General de Rutas Eléctricas e Instrumentación • Hojas de Datos de Equipos (definiendo Peso y CG particular) • Planos de Taller (si están disponibles) • Isométricos de Tubería, Eléctricos y de Instrumentación (si están disponibles)

A.1.1.2 Información del chalán.

• Dimensiones generales como; eslora, manga y puntal. • Peso y centro de gravedad en rosca. • Capacidades de carga de la cubierta (cargas puntuales y distribuidas) • Planos estructurales. • Distribución y capacidades de tanques de lastre. • Cuadernillo de estabilidad. • Curvas hidrostáticas y cruzadas (si no están incluidas en el cuadernillo de estabilidad).

A.1.2 Consideraciones de diseño. A.1.2.1 Casos de Contingencia y Sensibilidad El peso modelado debe incluir una contingencia, de forma que el peso resultante sea consistente con el peso reportado por el Sistema de Control de Peso. Se deben plantear casos de sensibilidad al corrimiento del centro de gravedad cuando la contingencia aplicada al peso sea igual o mayor al 10%. El corrimiento a considerar debe ser el siguiente:

• Longitudinal +/- 1,0 m • Transversal +/- 0,5 m

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A.1.2.2 Requerimientos de estabilidad. Durante la operación de carga, el chalán al cual se le colocará la estructura marina, debe tener una altura metacéntrica (GM) mínima de 1,0 m. El francobordo del chalán debe permitir que las embarcaciones de apoyo puedan hacer contacto eficiente en sus costados y en ningún caso debe ser menor de 0,5 m. Se podrán emplear brazolas temporales en las aberturas de la cubierta que requieran estar abiertas durante la operación de carga, y debido al francobordo reducido, puedan estar expuestas a embarques de agua. A.1.2.3 Cargas de arrastre. Las cargas de arrastre requeridas para mover la estructura, son el resultado, de la fricción de inercia con la superficie de deslizamiento o rodamiento. Para su obtención, se debe aplicar uno de los siguientes valores de los coeficientes de fricción estáticos de la Tabla 3, dependiendo de las superficies de contacto.

Superficies en Contacto Estático Dinámico

Deslizado Mín Máx Mín Máx

Acero / acero sin lubricar 0,10 0,30 0,08 0,20

Acero / acero lubricado 0,05 0,15 0,04 0,10

Acero /Teflón 0,10 0,25 0,04 0,10

Acero inoxidable / Teflón 0,08 0,20 0,03 0,07

Teflón / madera 0,08 0,25 0,03 0,08

Acero / madera sin lubricación — 0,40 — 0,24

Acero / madera encerada — 0,20 — 0,12

Llanta de Hule / acero (Fijo) 0,05 0,50 — —

Rodante Mín Máx Mín Máx

Llanta de Hule / acero — 0,02 — 0,02

Tabla 3. Coeficientes de fricción. A.1.3 Diseño. A.1.3.1 Análisis. Se debe realizar un análisis estático lineal empleando un modelo tridimensional, que represente las condiciones de apoyo por las que atraviesa la estructura durante las diferentes etapas de carga, de tal manera que la representación analítica se asemeje al comportamiento de la estructura en las operaciones de carga al chalán. Cuando la estructura es apoyada en más de tres puntos y no cuente con un sistema de compensación de carga, el desarrollo analítico debe realizarse deformando la estructura. La deformación vertical debe ser calculada considerando los siguientes conceptos según apliquen:

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• La rigidez de su estructura y de sus estructuras de soporte. • Las tolerancias de las correderas tanto del patio como del chalán. • Excursiones del chalán (escora y asiento). • Asentamientos del terreno. • Falta de apoyo de la estructura.

Se deben generar también fuerzas horizontales de deformación, si las fuerzas de arrastre se aplican asimétricamente con respecto a la línea centro de la estructura, lo cual ocurre, por ejemplo, cuando un malacate de arrastre falla o se detiene para corregir la alineación de la estructura, y el arrastre se hace con un solo malacate. En estos casos, la estructura y las vigas de carga temporales deben verificarse considerando cargas horizontales que tengan en cuenta, según aplique, lo siguiente:

• La rigidez de su estructura y de su estructura de soporte. • Las fuerzas de fricción estáticas. • La fricción de rodamiento. • Fuerzas de arrastre de trailer sin autopropulsión. • Fuerzas de tracción de los malacates.

Los desplazamientos máximos y los casos de falta de apoyo identificados durante el análisis definen la envolvente de carga, la cual es empleada como parámetro de control durante la operación. Estos desplazamientos no deben excederse durante la operación de carga. A.1.3.2 Resistencia de la estructura. Durante las operaciones de carga al chalán, los esfuerzos de trabajo que resulten de la estructura, así como los componentes del arreglo para la carga, deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. A.1.3.3 Resistencia de elementos de arrastre Para el diseño de los elementos de arrastre se deben emplear las siguientes consideraciones de carga:

• La carga estática en los elementos se debe obtener considerando la máxima capacidad de jalón del sistema de tracción.

• En el caso de orejas de arrastre, se usará una fuerza accidental del 5% de la caga estática del cable, aplicada simultáneamente con la carga estática del cable. Esta fuerza debe ser aplicada perpendicularmente a la oreja en el centro del perno del grillete.

• A la carga estática del cable se le debe afectar por un factor de carga dinámica de 1,5. En el diseño de estos elementos, los esfuerzos de trabajo que resulten de la aplicación de las cargas de arrastre deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. Como un requerimiento adicional del diseño, se debe cumplir con las siguientes indicaciones:

• Las orejas de arrastre deben ser alineadas con el estrobo, en horizontal y vertical. • La placa principal de las orejas de arrastre debe ser soldada a los elementos principales del marco de

arrastre. • El espesor de la placa de cachete no debe ser mayor que el espesor de la placa principal.

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A.1.3.4 Resistencia del chalán. Una vez definido el chalán que se empleará en la carga, se debe revisar la integridad local y global del chalán comparando contra las capacidades de carga puntual y distribuida de la cubierta y vigas de deslizamiento, en cada etapa de operación de carga analizada. La resistencia global del chalán debe ser verificada en cada una de las etapas de carga. El momento flector y el esfuerzo cortante permisibles no deben ser superados en ninguno de los casos. Si el chalán es operado fuera de las condiciones para las cuales ha sido aprobado por la clase, se debe gestionar con la Sociedad de Clasificación la aceptación de estas circunstancias. A.1.3.5 Resistencia del sistema de amarras del chalán al muelle de carga. Para el diseño de los sistemas a utilizar en el amarre del chalán al muelle de carga, se debe emplear la información del lugar y sus condiciones ambientales, como velocidades de viento, corriente, altura de la ola y cambios de marea. El diseño del sistema de amarras debe considerar el efecto combinado de las condiciones ambientales. Se debe simular los casos de rotura individual de cada una de las amarras que lo compongan. El factor de seguridad de cada cable, entendido como la razón de la CMR entre la tensión estimada con el análisis, no debe ser menor a 1,25. La fuerza máxima calculada en los cables de amarre no debe exceder la CTS de cualquier componente (grilletes, poleas, bitas, arraigados, etc.). A.1.4 Plan de lastre. Cuando el chalán que se empleará en la operación de carga es conocida, el plan de lastre debe ser preparado por un especialista con experiencia en este tipo de trabajos. Se debe contar con la medición de la distancia entre el espejo del agua al nivel superior de las vigas correderas del muelle de carga. El diseñador debe tomar en cuenta los equipos de lastrado disponibles (bombas de lastre) para realizar el plan así como revisar la información del chalán para evitar que se presenten obstrucciones que impidan el uso de tanques. La secuencia del plan de lastre debe estar ligada con el procedimiento de carga de la estructura de manera que se use el mínimo de tanques para el movimiento del lastre. El diseñador debe considerar para el cálculo del plan de lastre la variación de marea en el sitio con un pronóstico confiable o mediciones directas. La capacidad de bombeo disponible debe ser basada en las curvas de comportamiento de cada bomba o verificada por medio de pruebas, tomando en cuenta las cargas hidráulicas de la operación y las pérdidas de fricción en las tuberías. La capacidad de bombeo total se determina basándose en la categoría de la carga y los siguientes escenarios para el cálculo de la capacidad base:

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• Escenario 1. La capacidad base se calcula para compensar las mareas junto con la transferencia de

carga. • Escenario 2. La capacidad base se determina para compensar un ciclo completo de marea. • Escenario 3. La capacidad base se determina para la mayor capacidad que resulte de los escenarios 1 o

2, considerando una bomba, equipo o sistema fuera de servicio. Cuando un conjunto de bombas son alimentadas por una fuente común de energía, estas bombas se consideran como un sistema individual.

En la Tabla 4 se muestra la capacidad total de bombeo como el porcentaje a aplicar a la capacidad base de cada escenario. La capacidad total de bombeo debe ser la mayor que resulte en cada uno de los escenarios.

Categoría Escenario Capacidad Total(%)

A 150

B 150

1

C 120

A 150

B 120

2

C 100

A 100

B No Aplica

3

C 75

A 120

B 120

4

C 100

5 A, B y C No Aplica

Tabla 4. Capacidad Total de Bombeo

A.1.5 Sistemas y equipos. A.1.5.1 Sistemas de tracción. Cuando el coeficiente de fricción sea derivado de experiencias previas o experimentación directa, la capacidad del sistema tracción debe considerar una pendiente longitudinal adversa del chalán conforme a los requerimientos de la Tabla 1 de la sección 8.1.5.1. Si el coeficiente de fricción es tomado de la tabla en la sección A.1.2.3, esta pendiente no necesitará considerarse. La fuerza de arrastre calculada no debe de exceder la CTS del sistema de tracción.

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A.1.5.2 Correderas sobre el Chalán. Las correderas deben ser dimensionadas para poder distribuir sobre la cubierta del chalán, las cargas impuestas por la estructura durante el proceso de carga, y si aplica, durante el transporte, cuyas cargas se definen basándose en los requerimientos de la sección A.2 de este documento. Sus dimensiones deben estar condicionadas a cumplir la relación de esfuerzos que se indican en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. A.1.6 Entregables de ingeniería. A.1.6.1 Memoria de cálculo. La memoria de cálculo debe contener sin ser limitativo, la siguiente información que se enlista a continuación, la cual debe ser responsabilidad del diseñador:

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada del procedimiento de carga. • Etapas de la maniobra de carga (posiciones de carga). • Peso y Centro de Gravedad de la Estructura

- Esquema que muestre los ejes de referencia con respecto a la estructura • Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Características del chalán. • Análisis estructural, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural (Topología y archivos de entrada). • Desarrollo y aplicación de cargas

- Criterio y factores de carga empleados en el análisis - Factores permisibles y de seguridad empleados - Condición de frontera de soportes. - Desplazamientos relativos lineales y angulares, asociados a las diferentes posiciones de carga - Casos de contingencia y sensibilidad.

• Combinaciones de cargas • Resultados (Caso base y combinaciones):

- Resumen de Cargas - Reacciones en los apoyos o soportes - Resumen de reacciones - Fuerzas en los miembros - Resumen de relación de interacción en miembros - Resumen de relación de interacción en juntas

• Justificación de todos los miembros y juntas sobre-esforzados (incluir esquemas de ubicación de miembros y juntas)

• Planos que soporten la justificación de sobre-esfuerzos • Plan de lastre. • Análisis de estabilidad durante la carga. • Revisión de la resistencia global y local del chalán (Ver A.2.3.4). • Diseño del sistema de arrastre. • Diseño de arraigados de arrastre. • Verificación de la capacidad del terreno y ruta de carga. • Verificación de la capacidad de carga del muelle. • Diseño de rampa entre el muelle y el chalán (si aplica).

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• Diseño / verificación de las correderas del chalán. • Diseño del sistema de amarre, describiendo el criterio ambiental límite. • Verificación de la carga en ejes y ruedas de transportadores • Verificación de la capacidad del chasis de transportadores • Verificación de puntos de izaje (Cargas izadas) • Diseño del arreglo de izaje (Cargas izadas) • Diseño de limitadores de carrera • Diseño de seguros post-carga

A.1.6.2 Planos estructurales. Se deben entregar todos los planos relacionados con el contenido de la memoria de cálculo. A.2 Diseño para el transporte. A.2.1 Documentos para diseño. Se debe contar con la siguiente información técnica para llevar a cabo los trabajos de ingeniería de diseño para el transporte. A.2.1.1 Información de la estructura marina.

• Planos Estructurales • Arreglo General de Equipos • Planos de Distribución de Tuberías • Arreglo General de Rutas Eléctricas e Instrumentación • Hojas de Datos de Equipos (definiendo Peso y CG particular) • Planos de Taller (si están disponibles) • Isométricos de Tubería, Eléctricos y de Instrumentación (si están disponibles)

A.2.1.2 Información del chalán.

• Dimensiones generales como; eslora, manga y puntal. • Peso seco y centro de gravedad. • Capacidades de carga puntual y distribuida de la cubierta • Resistencia longitudinal permisible del chalán. • Planos estructurales. • Distribución y capacidades de tanques de lastre. • Cuadernillo de estabilidad. • Curvas hidrostáticas y cruzadas (si no están incluidas en el cuadernillo de estabilidad).

A.2.2 Consideraciones de diseño. A.2.2.1 Criterio ambiental. El diseño de las operaciones de transporte debe basarse en la información de la ruta y sus condiciones ambientales, como es la velocidad del viento, corriente, altura de la ola y cambios de marea.

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A.- Transporte en el Golfo de México. Se debe aplicar los parámetros meteorológicos y oceanográficos para las épocas del año de acuerdo a lo indicado en la sección 10.3 de la NRF-003-PEMEX. Para identificar la ruta, se debe ver la figura de comentarios 10.1 de la sección 14.3 de la misma norma de referencia. B.- Transporte en rutas fuera del Golfo de México. Para rutas de transporte que no están establecidas en la NRF-003-PEMEX y que pasan por zonas que tienen diferentes características de estados del mar, se debe identificar cual es el estado de mar más severo que se usará para el diseño la carga, los soportes y los seguros marinos. El remolque debe ser capaz de soportar las condiciones ambientales extremas con el periodo de retorno adecuado para la parte más expuesta de la ruta en el mes o meses durante él (los) cual(es) la transportación tiene lugar. Los periodos de retorno a considerar deben relacionarse con la duración planeada del remolque. Si el remolque tiene como destino un área expuesta o costa fuera, la duración debe incluir el tiempo que el remolque estaría en espera para proceder a la operación de descarga del chalán. Como referencia general, se puede aplicar la Tabla 5 para determinar el periodo de retorno.

Duración del Remolque (Específica por Área) Periodo de Retorno a Considerar

Hasta 3 días Ventana meteorológica específica

3 días a 1 semana 1 año, según la temporada

1 semana a 1 mes 10 años, según la temporada

Tabla 5. Periodo de retorno. B.1. Viento. La velocidad del viento de diseño se debe fundamentar con la velocidad sostenida de un minuto, a una altura de 10 metros sobre el nivel del mar, adicionalmente se deben considerar las incertidumbres en análisis del valor extremo. Para las variaciones de temporada en la velocidad del viento, deben considerarse la determinación de los valores extremos. B.2. Oleaje. La altura de ola de diseño se debe establecer con base en la altura de ola significante (HSIG) asociada a la velocidad del viento referida en la sección anterior. El periodo de diseño debe obtenerse con el periodo de la ola sin interferencias (TZ) asociado a (HSIG). B.3. Corriente. Para la corriente de diseño se debe basar en la velocidad de corriente extrema y que incluya la variación respecto a la profundidad. La corriente total debe incluir las corrientes generadas por el cambio de mareas, el viento, tormentas, rios y por fenómenos locales (como la corriente de lazo del Golfo de México).

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C. Factores de contingencia. El peso modelado debe incluir una contingencia, de forma que el peso resultante sea consistente con el peso reportado por el Sistema de Control de Peso. A.2.2.2 Determinación de movimientos. Se debe realizar un análisis de respuestas al movimiento, para poder definir los movimientos y fuerzas a las que va a estar sujeta la estructura, los soportes y los seguros marinos, durante el transporte. El análisis de respuesta a movimientos debe realizarse con programas y técnicas probadas. A. Respuesta al movimiento. En rutas preestablecidas, el análisis de respuesta al movimiento se debe usar el criterio ambiental de diseño para transporte dado en el índice A de la sección A.2.2.1 y para el transporte en rutas no preestablecidas se debe emplear el índice B. de la sección A.2.2.1. Para la determinación de la respuesta máxima se debe usar un periodo de 3 horas de exposición a las condiciones extremas de diseño. Los movimientos deben ser analizados para un rango de valores del periodo pico (TP). El rango de valores se define en términos de la altura de ola significativa, como sigue:

( )SIGH13 < TP < ( )SIGH30 Si el periodo natural de movimiento del sistema chalán-estructura es menor de este rango para el máximo estado de mar, los movimientos deben ser evaluados tomando periodos pico iguales a dicho periodo natural en consideración. Para sistemas chalán-estructura que tienen un periodo natural de movimiento mayor a ( )SIGH30 y que pasan a través de áreas propensas a marejadas de periodos largos, se deben determinar los

movimientos bajo esas condiciones. Se deben usar como mínimo en el análisis de respuesta al movimiento, las direcciones de ola por proa, amura y costado. B. Criterio de movimiento estándar. Cuando no se realice un análisis de movimiento, se aplicarán los criterios establecidos en los índices B1 y B2. B.1. Remolques en altamar. Las fuerzas usadas en el diseño de la carga, seguros marinos y aparejos, se deben obtener empleando la Tabla 6.

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Tipo de chalán Dimensiones L&B

Balanceo (Roll) grados

Cabeceo (Pitch) grados

Sustentación (Heave)

m /s2 Chalanes grandes

LOA >= 76 m y B >= 23 m

20 ° 12,5 ° 0,2 g

Chalanes pequeños

LOA < 76 m o B < 23 m

25 ° 15 ° 0,2 g

LOA = Eslora Total B = Manga Amplitud = 10 segundos

Tabla 6, Criterios de movimiento estándar para transportes en altamar.

En la aplicación del criterio estándar, los ejes de balance y cabeceo deben asumirse que pasan a través del centro de flotación. B.2. Remolques en puertos o áreas protegidas. Los remolques que se efectúan dentro de ríos o puertos. Para el tipo de chalanes definidos en el índice B.1, las fuerzas usadas en el diseño de la carga, seguros marinos y aparejos, se deben obtener utilizando la Tabla 7.

Amplitud de ola 10 segundos

Balanceo (roll) Cabeceo (pitch) Sustentación (heave)

5 ° 5 ° 0,10 g

Tabla 7, Criterios estándar para transportes en puertos.

B.3. Consideraciones para la realización de análisis de movimientos. Cuando se realice un análisis de movimiento, se debe considerar lo siguiente:

• El centro de movimiento debe asumirse al nivel de la línea de flotación. • Los movimientos de sustentación actúan paralelos al eje vertical global. Para la componente de

sustentación paralela a la cubierta, producto de un ángulo de giro transversal o longitudinal, se debe sumar a la fuerza que resulta de la componente estática del peso de la estructura afectada por la aceleración de un movimiento transversal o longitudinal.

• Se deben aplicar las siguientes combinaciones.

Balanceo ± sustentación. Cabeceo ± sustentación.

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C. Estabilidad estática. La altura metacéntrica transversal (GM) debe ser positiva, con un ángulo de escora igual a cero. Se debe incluir en el cálculo la corrección a los valores de GM por efectos de superficie libre, si estos están presentes. El rango de estabilidad intacta no debe ser menor que los valores mostrados a continuación:

Caso Rango

Chalán grande 36°

Chalán pequeño 40°

Remolque en Puertos o áreas protegidas ≥ 15° En forma alternativa, si las amplitudes máximas de movimientos se pueden definir a partir del análisis de movimientos, el rango de estabilidad intacta no debe ser menor que la siguiente expresión:

( )Φ×+= 8,020i De donde;

i = Rango de estabilidad en grados Φ = Amplitud máximo de balance

D. Estabilidad dinámica. El área bajo la curva de brazos adrizantes debe ser mínimo, 40% mayor que el área bajo la curva de brazos escorantes por viento, considerando ambas curvas hasta el menor de los siguientes ángulos: • El ángulo de la segunda intersección de la curva de brazos adrizantes con la de brazos escorantes • El ángulo de inundación progresiva.

Se debe aplicar un viento promedio de un minuto para condiciones extremas definidas conforme el Índice B. Para definir la curva de brazos escorantes por viento, se debe seguir la Resolución A.749 de la OMI o algún otro procedimiento alterno reconocido internacionalmente.

A

C

B

Momento de volteo(escoriamiento)


Segunda intersección

Ángulo de inclinación (ángulo de escora)0

Mom

ento

Primera intersección

A

C

B



Segunda intersección

Ángulo de inclinación (ángulo de escora)0

Mom

ento

Primera intersección

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( ) ( )CBBA +×≥+ 4,1 Donde: A, B, C: áreas de la figura 2.

Figura 2, Requerimiento de Estabilidad Dinámica Intacta. E. Estabilidad en Averías. La evaluación de la Estabilidad en Averías debe basarse en escenarios de daño acordes con situaciones de contingencia previamente definidas. Los casos de colisión, fendas y fallas operacionales deben evaluarse. Como mínimo, el chalán debe tener suficiente estabilidad y reserva de empuje para permanecer a flote con una línea de agua por debajo de cualquier apertura que pudiera producir una inundación progresiva, cuando alguno de los compartimientos adyacentes al mar esté inundado. La extensión de la inundación se define basándose en la configuración de los compartimientos que contribuyen a la estabilidad estática y que su inundación o pérdida de contenido impacten en la estabilidad. En cuanto a la estabilidad dinámica en averías, se debe emplear el mismo criterio del Índice D anterior, excepto que el cálculo de áreas se inicia desde el ángulo de escora permanente y la relación entre áreas es la siguiente:

( ) ( )CBBA +≥+ La velocidad del viento empleada para calcular la curva de brazos escorantes por viento debe ser de 25 m/s (correspondiendo a 48,6 nudos) o a la usada en el índice C, si es menor. F. Movimientos en puertos. Para los requerimientos de estabilidad se debe cumplir con lo establecido en el índice D de la sección A.2.2.2 y se deben revisar los efectos de un compartimiento dañado, combinados con el escoramiento y carga estática inducidos por el viento resultante de una velocidad de 20 m/s (o 38,9 nudos). A.2.3 Diseño. A.2.3.1 Análisis. Se debe realizar un análisis estático lineal empleando un modelo tridimensional, que incluya los elementos primarios, secundarios, que representen a la estructura y las restricciones que represente los soportes y seguros marinos durante la operación de transporte y bajo cargas no uniformes y fuerzas inerciales del sistema, producto del movimiento. Todas ellas, impuestas por las condiciones ambientales definidas para la ruta de transporte conforme a la sección A.2.2. En adición a este análisis global, se deben realizar los análisis locales en zonas de alta concentración de cargas, tales como los puntos de apoyo, conexiones de seguros marinos o confirmar la integridad de equipos. A.2.3.2 Cargas durante el transporte. Los componentes de carga que se deben considerar cuando se analizan las cargas totales entre el chalán y la estructura marina, corresponden a:

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• El peso estático de la estructura marina. • Las cargas dinámicas que resulten del movimiento del chalán, en los 6 grados de libertad. • El componente estático del peso, que actúa paralelo a la cubierta del chalán cuando cabecea o se

balancea. • Cargas por viento. • Cargas resultantes del golpe del agua y de la inmersión de cualquier parte de la estructura transportada. • Distribución de lastre en el chalán.

En cuanto a las cargas debido al movimiento, se debe tomar en cuenta la combinación de movimientos que arroje la carga más alta en cualquier dirección. Los siguientes movimientos se deben aplicar en fase con alguna otra carga:

• Balanceo, sustentación. • Cabeceo, sustentación.

Las cargas estructurales por el impacto de agua deben basarse en el movimiento relativo real entre la estructura y la superficie de la ola, el coeficiente de presión no debe ser menor de 3,0 para elementos cilíndricos. Se debe tomar en cuenta cualquier carga significativa en los soportes y seguros marinos que resulte de las deflexiones relativas entre la carga y el chalán, ya sea por cambios en el arreglo del lastrado o por efectos ambientales. A.2.3.3 Resistencia de los soportes, seguros marinos y estructura. Los seguros marinos, soportes, la estructura y sus conexiones, deben diseñarse para las condiciones ambientales severas u otros eventos accidentales y la base de estos, se establece con las cargas resultantes de los métodos definidos en la sección A.2.2.2. La distribución y diseño de los soportes debe tomar en consideración cualquier limitación que imponga el método de carga. Los seguros marinos deben diseñarse para ser removidos sin causar daño a la estructura transportada o algún componente de la misma, así como la cubierta del chalán. Mientras se remueven los seguros marinos, la estructura debe permanecer apoyada y asegurada horizontalmente por los soportes. La rigidez relativa de las cuadernas y mamparos del chalán debe tomarse en cuenta cuando se obtenga la distribución de carga entre los soportes y el chalán. Los seguros marinos, soportes, la estructura y sus conexiones deben diseñarse bajo el criterio de que los esfuerzos de trabajo de cada uno de sus componentes estructurales, deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. El factor de sobrecarga de 1/3 referido en el manual de diseño IMCA se permite para los esfuerzos en la estructura, soportes y seguros marinos que resultan de los movimientos predichos bajo condiciones ambientales extremas. Sin embargo, este factor no podrá ser empleado para las conexiones de los seguros al chalán, a menos de que la condición estructural del chalán, en la trayectoria de la transmisión de carga se garantice como nueva.

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A.2.3.4 Resistencia del chalán. Se debe calcular el momento flector y la fuerza cortante máximos en aguas tranquilas y compararlos con los permisibles establecidos por la Clase del Chalán. En caso de que estos excedan los permisibles, se debe obtener la aprobación de la Clase. Se debe revisar la integridad del chalán en forma local (cuadernas, mamparas longitudinales y transversales, placa sobre cubierta y vigas de deslizamiento) comparando las cargas impuestas por los soportes y seguros marinos con la capacidad local de la cubierta del chalán en cada caso en particular. A.2.3.5 Seguros Internos. Para asegurar durante la transportación, componentes de la estructura, como son equipos, tuberías, cableado, etc., se deben diseñar seguros internos. Estos pueden ser miembros temporales y/o trincas. Estos seguros deben definirse partiendo de los resultados de movimientos empleados para el análisis estructural global. Los elementos considerados como sueltos deben ser hechos firmes ya sea con seguros o trincas diseñados en forma similar que los seguros internos y considerando la geometría y configuración de estos elementos. En base a las condiciones ambientales previstas para el transporte, se debe revisar la posibilidad de golpes de mar y rociado de los componentes para que se diseñen los medios de protección respectivos. A.2.3.6 Fatiga. Se debe establecer el análisis de fatiga cuando la duración y la distancia del transporte indiquen que la fatiga es posible. Previo a realizar el análisis de fatiga se debe contar con la información siguiente:

• Criterio del estado del mar. • Tipo de análisis, determinístico o espectral. • Curvas S-N Aplicables. • Factores de concentración de esfuerzos.

La vida mínima admisible por fatiga calculada no debe ser menor a 4 veces la duración esperada del transporte. No se aceptan concentraciones de esfuerzo mayores a 6. Los seguros marinos deben diseñarse para mitigar la fatiga, se hagan o no los análisis. A.2.4 Entregables de ingeniería. A.2.4.1 Memoria de cálculo. La memoria de cálculo debe contener la siguiente información que se en lista a continuación y que es responsabilidad del diseñador de la ingeniería del transporte (no es limitativo):

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada del procedimiento de transportación. • Limitaciones ambientales y de maniobras, asociados al transporte de la estructura marina. • Peso y Centro de Gravedad de la Estructura

- Esquema que muestre los ejes de referencia con respecto a la estructura

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• Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Características del chalán. • Ubicación de la estructura sobre el chalán. • Plan de lastre. • Análisis de estabilidad intacta y en avería. • Análisis de movimientos • Análisis estructural, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural (Topología y archivos de entrada). • Desarrollo y aplicación de cargas

- Criterio y factores de carga empleados en el análisis - Factores permisibles y de seguridad empleados - Condición de frontera de soportes. - Desplazamientos relativos lineales y angulares, asociados a las diferentes posiciones de carga - Casos de contingencia y sensibilidad.


- Resumen de Cargas - Reacciones en los apoyos o soportes - Resumen de reacciones - Fuerzas en los miembros - Resumen de relación de interacción en miembros - Resumen de relación de interacción en juntas


• Planos que soporten la justificación de sobre-esfuerzos • Diseño de Conexiones de Seguros y Soportes Marinos. • Revisión de la resistencia global y local del chalán (Ver A.2.3.4). • Diseño de Seguros Marinos Internos.

A.2.4.2 Planos estructurales. Se deben entregar todos los planos estructurales relacionados con la memoria de cálculo. A.3 Diseño de Izaje A.3.1 Documentos para el diseño. La siguiente documentación técnica debe estar disponible para realizar la ingeniería de diseño de izaje.

• Planos aprobados de ingeniería, planos estructurales aprobados para construcción o dibujos de ingeniería as-built.

• Localización de equipos aprobados para ingeniería, para construcción (donde aplique), o planos As-built.

• Planos de tuberías aprobados para ingeniería, o aprobados para construcción (donde aplique) o as-built.

• Lista de pesos de equipos para ingeniería o un control de pesos para la fabricación e instalación de la estructura, accesorios, peso del equipo comprado (donde aplique) y de la tubería. (Ver anexo A.7)

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A.3.2 Consideraciones de Diseño A.3.2.1 Determinación de las cargas A. Peso de la estructura Para obtener el peso de la estructura (PE), se le deben de aplicar factores de contingencia a la estructura, accesorios, y equipos vacíos (donde aplique), y otros que cubran la incertidumbre del peso. Los factores a los que se refiere se encuentran en la Tabla 2 de la sección A.1.2.2 de este documento. B. Peso del aparejo de izaje El peso del arreglo de izaje (PA) incluye el peso de los grilletes, estrobos o grommets y barras espaciadoras. También se debe considerar el peso de la plataforma de estrobos si esta fija y se iza con la barra espaciadora. Si la plataforma de estrobos esta fija a la estructura, no se debe considerar en el peso del arreglo de izaje. Para fines de diseño, se debe considerar un peso estimado del arreglo propuesto igual al 3% del peso de la estructura o para el caso del uso de barras espaciadoras un 7% del peso de la estructura. Una vez que el contratista de izaje ha identificado el arreglo a utilizarse en la operación, al peso real del arreglo se debe aplicar un factor de contingencia del 3%. C. Peso seco de Izaje. Los planes de lastre para las embarcaciones de izajes pesados están normalmente basados en la carga estática sin factores. Por lo tanto, el peso de izaje en seco debe ser calculado siendo el peso seco final sin contingencias, incrementado con el peso de los aparejos.

Pseco,izaje = PE0 + PA0

D. Factores de Amplificación Dinámica. Todos los izajes están expuestos a efectos dinámicos debido a variaciones en la velocidad de izaje, movimientos de la grúa de las embarcaciones de izaje, movimientos de los chalanes, movimientos de objetos izados, etc. Estos efectos dinámicos podrían estar influenciados por los siguientes parámetros:

• Condiciones ambientales • Configuración de aparejos • Rigidez de la pluma de la grúa y aparejo de izaje • Tipo de chalán • Peso del objeto izado • Procedimiento de Izaje • Izaje en aire o sumergido (masa agregada).

Los efectos de carga dinámica global deben contarse por medio del uso de un Factor de Amplificación Dinámica (FAD). Si el contratista del izaje cuenta con los valores FAD para sus propias embarcaciones y basados en su experiencia, éstos pueden ser usados siempre y cuando sean aprobados por Pemex y el IGM, de lo contrario se deben usar los valores indicados en las Tablas 8 o 9 de los incisos D.1 y D.2, respectivamente.

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Si el contratista del izaje utiliza un FAD diferente al de sus propias embarcaciones o a los indicados en las Tablas 8 y 9, éste debe ser justificado por medio de un análisis, tomando en cuenta los movimientos máximos entre el gancho y el chalán con la carga, la elasticidad de los cables de izaje de la grúa, la pluma de la grúa y los aparejos. La descripción en dicho análisis debe especificar la altura y el periodo de olas limitantes, si el valor de FAD calculado es crítico para la factibilidad de la operación, entonces por lo consiguiente la parte responsable de realizar el izaje debe estar conciente de las condiciones limitantes del estado del mar. Es importante notar que las curvas de capacidad de algunas grúas toman ya en cuenta un factor dinámico y se debe tener cuidado especial para evitar tomarlo en cuenta por duplicado en los cálculos de diseño o los cálculos en la revisión de la ingeniería. D.1 Barcos Grúas Semisumergibles Para el diseño de izajes costa afuera con barcos grúa semisumergibles, los factores de amplificación dinámica que deben aplicarse están indicados en la Tabla 8.

Factor de Amplificación Dinámica Estructuras

> 100 t Pilotes Estructuras pequeñas

<= 100 t En aguas costeras/área de refugio

1,05 1,1 1,1

Izaje Costa afuera en cubierta de la embarcación

1,05 1,1 1,1

Costa afuera en general 1,1 1,2 1,2 Sumergido costa afuera > 1,2

(Ver nota 1) 1,2

(Ver nota 2) > 1,5

(Ver nota 1) Notas: 1.) Los factores de 1,2 y 1,5 indicados en la tabla (Sumergidos costa afuera) deben considerarse

solamente como referencia y no ser usados como factores FAD estándar para esos casos. Los factores FAD dependen en gran medida del método de instalación, las condiciones del medio ambiente y de la relación entre la masa de la estructura izada y el peso sumergido. La justificación del factor FAD aplicable para izajes críticos y/o no estándar, debe estar basado en un estudio o evaluación.

2.) Para pilotes de succión bajados en aguas profundas, el factor FAD puede incrementarse debido a los efectos de amplificación dinámica. La justificación del factor FAD aplicable debe estar basada en un estudio o evaluación.

Tabla 8, Valores FAD para Barcos Grúa Semisumergibles

D.2 Otras embarcaciones Los valores FAD de la siguiente Tabla 9 deben ser utilizados para embarcaciones de casco sencillo:

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Factor de Amplificación Dinámica < 100 t 100 – 1000 t > 1000 t En aguas costeras/área de refugio

1,3 1,2 1,15

Izaje Costa afuera en cubierta de la embarcación

1,3 1,2 1,15

Costa afuera en general 1,5 1,4 1,3 Sumergido costa afuera > 1,5

(Ver nota) > 1,4

(Ver nota) > 1,3

(Ver nota)

Nota: Los valores 1,30, 1,4 y 1,5 (factor en peso sumergido) mencionados en la tabla deben ser considerados solamente como indicativos y no ser utilizados como un FAD estándar para estos casos. El FAD dependerá en gran medida del método de instalación, las circunstancias ambientales y la proporción entre la masa del objeto izado y el peso sumergido. La justificación del FAD aplicable en izajes críticos y/o no estándar, debe estar basada en un estudio o evaluación.

Tabla 9, Valores FAD para barcos grúas de casco sencillo.

E. Izajes con grúa sencilla. E.1 Carga Estática de Gancho. El peso de los aparejos (PA) mas el peso estructural (PE) resultan en la carga estática del gancho

CEG = PA + PE

Donde: PA = Peso de los aparejos incluyendo contingencias PE = Peso de la estructura incluyendo contingencias E.2 Verificar Capacidad de la Grúa. La carga de gancho para verificar la capacidad de la grúa (CG) se define como el peso de diseño más el peso de los aparejos, el total (CEG) multiplicado por un factor µFAD. Ya que la carga de gancho debe ser comparada directamente con la curva de capacidad estática de la grúa, la cual podría permitir un valor del FAD, el factor µFAD rectifica la carga de gancho en el caso de que el FAD exceda el incluido en la curva de izaje. Se debe obtener el FAD de las Tablas 8 o 9 tal como apliqué y de acuerdo a la ingeniería desarrollada:

CG = CEG x µFAD

Donde: CG = Carga de gancho CEG = Carga estática de gancho µFAD = FAD / FADcurva , para FAD > FADcurve µFAD = 1,0 para FAD ≤ FADcurve E.2.1 Capacidad de Grúa. Las capacidades de las grúas dependen del modo de la grúa (fija / revolvente), el modo de guarnido de los blocks de la grúa y el radio de la grúa. La capacidad estática de la grúa para ciertos radios se indica en el plano de la curva de capacidad de la grúa. Tanto el diseño de la grúa como las pruebas de izaje de la misma

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generalmente incluyen un permisible para Factor de Amplificación Dinámica (FAD) hasta arriba de la capacidad estática de la grúa. La capacidad estática de la grúa para un cierto radio es la carga de gancho máxima permitida para tal radio.

CG ≤ Capacidad Estática de la Grúa Donde: CG = Carga de gancho E.3 Carga Dinámica de Gancho / Carga de Diseño de Izaje. E.3.1 Carga Dinámica de Gancho. Para la selección de aparejos (eslingas y grilletes), debe ser utilizada la carga dinámica de gancho (CDG) con un factor de amplificación dinámica. Por lo tanto, la carga dinámica de gancho debe ser calculada siendo el Peso de Aparejos (PA), más el Peso Estructural (PE), incluyendo contingencias, multiplicado por el FAD.

CDG = (PE + PA) * FAD

Donde: CDG = Carga Dinámica de Gancho

E.3.2 Carga de Diseño de Izaje (CDI). Para el diseño de puntos de izaje y la integridad estructural del objeto a izar, se debe usar la carga de diseño de izaje. Por lo tanto, el Peso de los Aparejos PA (incluyendo FDA) debe ser restado de la carga dinámica de gancho (ref. E.3.1).

CDI = CDG – (PA * DAF) E.4 Limite del Centro de Gravedad e Inclinación del Modulo E.4.1 General. Con respecto a las limitaciones de la posición del Centro de Gravedad (C.o.G.) para izajes en donde no ocurran cambios de inclinación por procedimiento (izaje estándar), se deben tomar en cuenta las siguientes condiciones:

• El arreglo de aparejos debe estar configurado con pares de eslingas que tengan longitudes similares. * • La inclinación del objetó a izar no debe exceder el 2% • El desplazamiento del C.o.G. podría ser limitado por la capacidad del gancho de la grúa.

* Se debe tomar en cuenta que si el centro de gravedad tiene un corrimiento excesivo en una dirección, la configuración de eslingas podrá corregir el corrimiento de la otra dirección en forma limitada.

De estas condiciones junto con las capacidades máximas de la grúa para diferentes radios, se pueden determinar los límites del C.o.G. Los objetos a izar con un C.o.G. fuera de posición tendrán que ser examinados caso por caso para definir que medidas son posibles de adoptar para hacer el izaje factible. Nota: Una vez que el arreglo de aparejos este definido, también la capacidad de los aparejos podrá ser un factor limitante.

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E.4.2 Inclinación. Para situaciones de izaje estándares, la inclinación del objeto a izar no debe exceder un 2% en ambas direcciones longitudinal y transversal. La inclinación debe ser verificada una vez que la geometría del arreglo de izaje este definida y se conozca la posición del C.o.G. Por lo que el desplazamiento del C.o.G. horizontal permitido (ecog) para mantener la inclinación dentro de este 2% será entonces:

ecog ≤ 0,02 x distancia vertical entre el gancho de la grúa y el C.o.G. La distancia vertical para el cálculo del desplazamiento del C.o.G. permisible tiene que ser reducido si una o mas barras espaciadoras han sido incorporadas en el arreglo de aparejos. Para izajes no estándares, el efecto de inclinación debe ser evaluado caso por caso. E.4.3 Fuerza del gancho e inclinación del gancho. La capacidad de izaje de la grúa podría ser limitada por la fuerza del gancho de la grúa. La fuerza del gancho de la grúa dependerá de:

• Gancho de grúa cargado en 2 o 4 extremos. • Carga desigual de los extremos causada por ángulos desiguales de las eslingas de los aparejos en el

gancho, usualmente causado por un C.o.G. excéntrico o elevación desigual de los puntos de izaje. La carga desigual de los extremos del gancho también causarán inclinación del gancho. Inclinación excesiva en el gancho podría afectar el giro del gancho e imposibilitar la rotación del objeto izado en el gancho.

E.4.4 Modo de guarnido del block de la grúa. Uno de los parámetros que tiene influencia en la capacidad de izaje disponible de la grúa es el modo de guarnido del block de la grúa. En general las curvas de capacidad de izaje de la grúa están basadas en un modo de guarnido estándar y el alcance debajo del agua se determina por este guarnido y la longitud de cable disponible en los tambores de cable de izaje. Es posible cambiar el modo estándar de guarnido para incrementar el alcance del gancho debajo del agua. Debe tomarse en cuenta que el re-guarnido de un block podría afectar la capacidad de izaje de la grúa, especialmente para el alcance limitado de la grúa donde usualmente la capacidad de los cables de elevación regularán la capacidad de izaje de la grúa. E.5 Obtención de eslinga y cargas de puntos de izaje. Las orejas y muñones de izaje están considerados como puntos de izaje, estos elementos son los que están conectados a los arreglos de izaje. También, aquellos extremos de las barras espaciadoras donde se conectan eslingas y grommets son considerados como puntos de izaje. E.5.1 General. En general se pueden distinguir los siguientes tipos de sistemas de izaje con una grúa:

• Sistema de izaje de dos puntos • Sistema de izaje de tres puntos • Sistema de izaje de cuatro puntos • Sistema de barras espaciadoras flotante.

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Los sistemas con barras espaciadoras fijas están considerados a ser del mismo tipo de sistemas sin barras espaciadoras, la única diferencia será que la fuerza del punto de izaje no tendrá ningún componente en dirección a la barra espaciadora. Cada tipo de sistema de izaje requiere un método diferente para la determinación de la fuerza del punto de izaje. La determinación de la fuerza del punto de izaje/eslinga en las siguientes secciones esta basada en que todos los puntos de izaje están ubicados en la misma elevación. Si los puntos de izaje están ubicados en diferentes elevaciones, entonces la eslinga vertical y las fuerzas del punto de izaje tendrán que ser ajustadas agregando componentes verticales, los cuales compensaran el momento causado por las fuerzas del punto de izaje horizontal. E.5.2 Determinación de eslingas y fuerzas de punto de izaje. Este capitulo describe la determinación de las fuerzas de las eslingas, las cuales están basadas en la carga dinámica de gancho (CDG). Para la determinación de la fuerza del punto de izaje, se permite reducir la CDG con el peso de (incluyendo FAD) los aparejos ubicados por encima del punto de izaje (ref. E.3.2). E.5.2.1 Distribución de carga para sistemas de izaje de dos y tres puntos. Los sistemas de izaje de dos y tres puntos son configuraciones determinadas estáticamente. La fuerza vertical de la eslinga (Fvs) se calcula por medio de la distribución del diseño de la carga de gancho sobre los puntos de izaje (a la proporción de las distancias horizontales del C.o.G. a cada punto de izaje) y multiplicado por un factor de distribución (µdist) de al menos 1,05. Si una geometría de izaje es sensible a las tolerancias de longitud de la eslinga (pequeñas distancias entre los puntos de izaje ref. Fig. 3), entonces el factor de distribución debe estar seguido de un estudio o evaluación. Para la geometría de izaje de la Figura 3 un 75% - 25% (µdist = 1,5) usualmente la distribución debe ser tomada en cuenta.

Figura 3, Ejemplo de Geometría Sensible a Tolerancias de Longitud de Eslingas.

E.5.2.2 Distribución de carga para sistema de izaje de cuatro puntos. La distribución de carga sobre los puntos de izaje de un objeto de izaje relativamente rígido, debe ser de tal forma que el 75% de la carga de gancho de diseño sea soportada por dos eslingas diagonales opuestas, con la

B

H

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carga dinámica de gancho distribuida proporcionalmente a la posición del C.o.G. Se debe considerar el peor caso de carga para propósitos de diseño. Por lo que la fuerza de la eslinga vertical será entonces:

Fvs = CDG * µdist

donde: µdist = ( ( )( ) )BL

YXYBXL**2

*375,0 −−−+

solamente valida para 0,15L ≤ X ≤ 0,85L y 0,15B ≤ Y ≤ 0,85B

Nota 1: Métodos de cálculos sofisticados, utilizando longitudes de eslingas medidas, podrían resultar en distribuciones de carga más favorables. Sin embargo, tendría que reconocerse que el arreglo de aparejos podría ser necesario ajustarlo en la fase final de ingeniería, debido a:

Peso y cambios en el C.o.G. Reemplazó de aparejos.

También, las diferencias en las constantes de elasticidad de las eslingas influenciarán la distribución de carga del punto de izaje. Por lo tanto el diseño del punto de izaje y aparejos deben siempre tomar en cuenta una distribución de carga del 75% a cualquiera de las diagonales. E.5.2.3 Sistemas de barras espaciadoras flotantes. En el sistema de barra espaciadora flotante (figura 4), la barra espaciadora es libre de moverse a su posición de equilibrio en el sistema de aparejos sin restricción mecánica alguna. Esto reduciría significativamente posibles distribuciones de pesos desiguales sobre los puntos de izaje causados, por pequeñas desviaciones de longitud de los aparejos. Cuando se usan barras espaciadoras flotantes en los sistemas de aparejos, el 75% de distribución a cualquier diagonal referida en el punto C.6.2.2 podrá ser reducido a 60% o 55%. La justificación de esto debe estar precedida de un estudio o evaluación. Los arreglos que incluyan barras espaciadoras fijas o marcos espaciadores que no sean libres de moverse a su posición de equilibro, deben ser calculadas de acuerdo a la regla de distribución del 75%. E.5.2.4 Angulo de la eslinga y fuerza de la eslinga. Para determinar las fuerzas de la eslinga, el ángulo teórico calculado debe estar basado en su longitud real y tomar en cuenta una tolerancia de diseño de mas o menos 2,5 grados. Si no se conoce la longitud real de la eslinga, se recomienda un ángulo 67,5 grados con una tolerancia de diseño de mas o menos 7,5 grados.

Fs = eslinga) (ángulosen

sFv

donde: Fs = Fuerza de eslinga Se debe consultar al contratista de instalación para la información final del ángulo de la eslinga antes de la emisión del detalle de diseño aprobado para fabricación de las orejas o muñones de izaje.

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F. Izaje con Grúa Doble. F.1 Factores de Distribución / Peso. F.1.1 Distribución de Peso. En un sistema de izaje con grúa doble, el objeto a izar tiene que ser distribuido sobre las grúas a la proporción de las distancias horizontales entre el C.o.G. y los ganchos de las grúas. Para tomar en cuenta incertidumbres en la posición del C.o.G. se debe aplicar un factor de cambio de C.o.G. de acuerdo con la sección F.1.2 a la distribución de peso.

60% distribución a cualquier diagonal 55% distribución a cualquier diagonal

Figura 4. Sistemas de Barras Espaciadoras Flotantes.

La inclinación del objeto a izar durante el izaje también afectará la distribución de peso (Figura 5), por lo cual también se debe aplicar un factor de inclinación de acuerdo con la sección F.1.2 a la distribución de peso. Nota: Estos factores generales podrán ser reconsiderados por el contratista de instalación caso por caso, si la geometría del

sistema de izaje y / o el procedimiento de instalación puede resultar en una distribución de peso mas desfavorable que los factores estándares que se tienen previstos para ello. Las razones para reconsideración pueden ser (pero no limitado a):

• Puntos de izaje cercanos relativamente a la longitud total del objeto a izar.

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• C.o.G. por encima o demasiado alejado de la elevación de los puntos de izaje. • Rebote de flotabilidad del objeto a izar sumergido. • Arreglo de aparejos complejo. (arreglo de aparejos 2 + 4 o 4 + 4, ref. Sección F.6.2.3)

Figure 5, Cambio de C.o.G. debido a inclinación Longitudinal. F.1.2 Factores de Distribución. Puesto que el diseñador del objeto a izar es quien tiene la mayor perspectiva de exactitud en la volumetría de materiales preliminar, el diseñador estará en mejor posición para poder proponer los factores de distribución requeridos para el peso preliminar. El diseñador debe verificar que el peso final del objeto a izar y el C.o.G. aún permitan los factores de distribución enunciados en la Tabla 10 para peso final. F.2 Carga Estática de Gancho La carga estática de gancho es definida como el peso de diseño estructural (PE) distribuido sobre las grúas a la proporción de las distancias horizontales entre el C.o.G. y los ganchos de las grúas, multiplicado por los factores de distribución (ref. Sección F.1.2) mas el peso relevante de los aparejos por grúa.

CEG1,2 = (PE * LX

* µcog * µincl + PA 1,2)

Donde: CEG1,2 = Carga Estática de Gancho en grúa 1, 2 PA1,2 = Peso de los aparejos incluyendo contingencias en grúa 1, 2 PE = Peso de la estructura incluyendo contingencias µcog = Factor de corrimiento del C.o.G. como se define en F.1.2 µincl = Factor de inclinación como se define en F.1.2

L'

X'

∝

X

L

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Subestructura y Plantilla Pilotes Superestructuras

Factor de Inclinación µincl Factor de Corrimiento del C.o.G

µcog

Izaje Horizontal (ver Nota 1)

Puesta en pié (ver Nota 2)

µcog + µincl

Factor de Corrimiento del C.o.G

µcog

Factor de Inclinación µincl

(ver Nota 1)

Peso preliminar basado en la volumetría

1,05 1,03 (ver Nota 3)

1,05 1,00 1,05 1,03 (ver Nota 3)

Peso final basado en la volumetría

1,03 1,03 (ver Nota 3)

1,05 1,00 1,03 1,03 (ver Nota 3)

Peso final basado en el pesaje electrónico

1,02 1,03 (ver Nota 3)

1,05 1,00 1,02 1,03 (ver Nota 3)

Nota 1: Para los sistemas de izaje de 2+4 y 4+4, un cambio mínimo en el ángulo de inclinación longitudinal puede afectar significativamente la distribución de carga. (Ver sección F.6.2.3)

Nota 2: El cambio permisible de C.o.G. para la etapa de izaje vertical de la subestructura debido a la inclinación longitudinal y la flotabilidad debe estar basada en un estudio de instalación y/o evaluación tomando en cuenta el C.o.G. real, la flotabilidad, la configuración de izaje etc. para cada etapa. En ausencia de dicho estudio y/o evaluación el factor de cambio del C.o.G. debido a la inclinación y flotabilidad debe ser del 5%.

Nota 3: Basado en un análisis de inclinación longitudinal, siendo el valor mínimo 1.03.

Tabla 10, Factores de inclinación y corrimiento de C.o.G. para izajes con grúa doble.

F.3 Verificar Capacidad de la Grúa. Para verificar la capacidad de la grúa se multiplica la CEG por un factor µFAD . Ya que la carga de gancho debe ser comparada directamente con la curva de capacidad estática de la grúa, la cual permitirá el valor FAD, el factor µFAD rectifica la carga de gancho en el caso de que el FAD exceda aquel incluido en la curva de izaje. Se debe obtener un factor dinámico de las Tablas 8 o 9 tal como apliqué y de acuerdo a la ingeniería desarrollada:

H1,2 = CEG1,2 x µFAD

donde: H1,2 = Carga en el Gancho CEG1,2 = Carga Estática de Gancho µFAD = FAD / FADcurva for FAD > FADcurve µFAD = 1,0 for FAD ≤ FADcurve F.3.1 Capacidad de la Grúa Las capacidades de las grúas dependen del modo de la grúa (fija / revolvente), el modo de guarnido de los blocks de la grúa y el radio de la grúa. La capacidad estática de la grúa para ciertos radios se indica en el plano de la curva de capacidad de la grúa. Tanto el diseño de la grúa como las pruebas de izaje de la misma incluyen generalmente un Factor de Amplificación Dinámica (FAD) por encima de la capacidad estática de la grúa. La capacidad estática de la grúa para un cierto radio es la carga en el gancho máxima permitida para tal radio.

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H ≤ Capacidad Estática de la Grúa donde: H = Carga en el Gancho F.4 Carga Dinámica en Gancho / Carga de Diseño de Izaje. F.4.1 Carga Dinámica en Gancho. Para la selección de aparejos (eslingas y grilletes), la carga dinámica en gancho distribuida (CDG) incluyendo un factor de amplificación dinámica debe ser utilizada. Por lo tanto, la carga dinámica en gancho debe ser calculada siendo la carga estática en gancho multiplicada por FAD.

CDG = CEG * FAD

donde: CDG = Carga Dinámica en Gancho

CEG = Carga Estática en Gancho como se define en F.2 FAD = Factor de Amplificación Dinámica como se define en la Tabla 8 o 9 F.4.2 Carga de diseño de izaje (CDI). Para el diseño de puntos de izaje y la integridad estructural del objeto a izar, se debe usar la carga de diseño de izaje. Por lo tanto, el Peso relevante de los Aparejos PA (incluyendo FAD) debe ser restado de la carga dinámica de gancho (ref. F 4.1).

CDI = CDG – (PA * DAF) F.5 Envolvente del Centro de Gravedad F.5.1 General. La posición del C.o.G. del objeto a izar es un factor importante en la definición de la capacidad de izaje máxima para el objeto con respecto a la capacidad de utilización de la grúa. En general la capacidad de izaje mas alta posible de la grúa debe ser obtenida cuando la distancia longitudinal entre los puntos de izaje, sea lo más parecida a la distancia entre los ejes de las grúas de la embarcación de izaje. Otros factores que podrían influenciar en la capacidad de izaje son:

• Desplazamiento perpendicular del C.o.G. a popa del barco grúa. • Limitación de la fuerza del gancho de la grúa. • Modo del guarnido del block de las grúas. • Modo de las grúas (revolvente / fija).

Una vez que el arreglo de aparejos este definido, la inclinación transversal y la capacidad de los aparejos se convertirán también en factores limitantes. F.5.2 Inclinación Transversal. Para situaciones de izaje estándares, la inclinación transversal del objeto a izar no debe exceder un 2%. La inclinación debe ser verificada una vez que el arreglo de aparejos este definido.

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El desplazamiento horizontal permisible del C.o.G. (ecog) para mantener la inclinación dentro de este 2% debe ser de:

ecog ≤ 0,02 * distancia vertical entre el gancho de la grúa y el C.o.G. La distancia vertical para el cálculo del desplazamiento del C.o.G. permisible tiene que ser reducido si una o mas barras espaciadoras han sido incorporadas en el arreglo de aparejos. Para izajes no estándares, el efecto de inclinación debe ser evaluado caso por caso. F.5.3 Ejemplo de envolventes del C.o.G. Un ejemplo de envolventes del C.o.G. para un sistema de izaje de dos (2) + dos (2) puntos de izaje se presenta en la figura 6.

Figura 6, Envolvente del C.o.G. Grúa Doble. F.6 Obtención de eslinga y cargas de puntos de izaje Las orejas y muñones de izaje están considerados como puntos de izaje, estos elementos son los que están conectados a los arreglos de izaje. También, aquellos extremos de las barras espaciadoras donde se conectan eslingas y grommets son considerados como puntos de izaje. F.6.1 General En general, los izajes con grúa doble se pueden dividir dentro de los siguientes sistemas de izaje:

ENVOLVENTE DEL C.o.G.

SUPERESTRUCTURA

PUNTOS DE IZAJE PUNTOS DE IZAJE

CLPOPA BARCO GRUA

C

ENVOLVENTE BASADO EN CAPACIDAD DE LAS GRUASENVOLVENTE BASADO EN CAPACIDAD DEL GANCHOENVOLVENTE FINAL

CL PUNTOS DE IZAJE



SUPERESTRUCTURA

PUNTOS DE IZAJE PUNTOS DE IZAJE

CLPOPA BARCO GRUA

C

ENVOLVENTE BASADO EN CAPACIDAD DE LAS GRUASENVOLVENTE BASADO EN CAPACIDAD DEL GANCHOENVOLVENTE FINAL

CLCL PUNTOS DE IZAJE


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• Sistema de izaje 1 + 1. • Sistema de izaje 2 + 2. • Sistema de izaje 2 + 4. • Sistema de izaje 4 + 4.

Nota: El número se refiere al número de puntos de izaje en el objeto a izar. El símbolo de mas (+) significa las particiones de los puntos de izaje sobre las dos grúas. Los sistemas con barras espaciadoras fijas están considerados a ser del mismo tipo de sistemas sin barras espaciadoras, la única diferencia será que la fuerza del punto de izaje no tendrá ningún componente en dirección a la barra espaciadora. Cada tipo de sistema de izaje requiere un método diferente para la determinación de la fuerza en el punto de izaje. La determinación de la fuerza del punto de izaje/eslinga en las siguientes secciones esta basada en que todos los puntos de izaje están ubicados en la misma elevación. Si los puntos de izaje están ubicados en diferentes elevaciones, las fuerzas verticales de las eslingas y las fuerzas de los puntos de izaje tendrán que ser ajustadas agregando componentes verticales, los cuales compensaran el momento causado por las fuerzas del punto de izaje horizontal. F.6.2 Determinación de eslingas y fuerzas de punto de izaje. Este capitulo describe la determinación de las fuerzas de las eslingas, las cuales están basadas en la carga dinámica de gancho (CDG). Para la determinación de la fuerza del punto de izaje, se permite reducir la CDG con el peso de (incluyendo FAD) los aparejos ubicados por encima del punto de izaje sujeto (ref. F.4.2). F.6.2.1 Fuerza vertical de la eslinga para sistemas de izaje 1 + 1 La fuerza vertical de la eslinga para el sistema de izaje de 1 + 1 es igual a la carga de diseño de gancho tal como se determinó de acuerdo con la sección F.4.

Fuerza vertical de la eslinga = Carga de Diseño de Gancho Carga Vertical por eslinga:

Fvs = CDG a como se calculó en la sección F.4 Nota: Para el diseño de los puntos de izaje, se permite reducir la CDG con el peso (incluye FAD) de los aparejos ubicados por encima del punto de izaje sujeto. F.6.2.2 Fuerza vertical de la eslinga para sistemas de izaje de 2 + 2. Una característica de los sistemas de izaje de 2 + 2 es que estos son determinados estáticamente. La carga dinámica de gancho se determina de acuerdo con F.4 a ser distribuido sobre los dos puntos de izaje de una grúa a la proporción de la distancia horizontal del C.o.G. para cada punto de izaje. La carga de eslinga resultante debe ser incrementada por un factor de giro de µyaw 5% a contar para los efectos de posibles movimientos de torsión o giro rotacional del objeto a izar en el plano horizontal durante el izaje.

Fuerza vertical de la eslinga = Carga de Diseño de Gancho Distribuido * 1,05 factor de giro

Fvs = CDG * B

YB − * µyaw

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donde: Fvs = Fuerza de vertical de la eslinga CDG = Carga dinámica de gancho como se calculó en la sección F.4 B = distancia transversal entre los puntos de izaje Y = distancia transversal entre los puntos de izaje al C.o.G. µyaw = factor de viraje de 1,05 Nota: Para el diseño de los puntos de izaje, se permite reducir la CDG con el peso (incluye FAD) de los aparejos ubicados por encima del punto de izaje sujeto.

Figura 7, Ejemplo de un sistema de izaje de 1 + 1.

Figura 8, Ejemplo de sistema de izaje de 2 + 2.

L

X

CDG

Fvs

L

X

CDG

Fvs

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F.6.2.3 Fuerza vertical de la eslinga para sistemas de izaje de 2 + 4 y 4 + 4. En general los sistemas de izaje de 2+4 y 4+4 son complicados y deben ser discutidos con el contratista de instalación con antelación. El contratista de instalación podrá aconsejar la filosofía de diseño adecuado. F.6.2.4 Angulo de la eslinga y fuerza de la eslinga. Para determinar las fuerzas de la eslinga, el ángulo teórico calculado de la eslinga basado en la longitud real de la eslinga debe ser tomado en cuenta con una tolerancia de diseño de mas o menos 2,5 grados. Si no se conoce la longitud real de la eslinga, se recomienda un ángulo de 67,5 grados con una tolerancia de diseño de mas o menos 7,5 grados.

Fs = eslinga) (ángulosen

sFv

donde: Fvs = Fuerza vertical de la eslinga

Fs = Fuerza de la eslinga Se debe consultar al contratista de instalación para la información final del ángulo de la eslinga antes de la emisión del detalle de diseño aprobado para fabricación de las orejas o muñones de izaje Si un objeto izado tiene que rotarse mientras se encuentre suspendido de una grúa (Ej. posicionamiento vertical de la subestructura) se deben considerar las cargas que interactúen en los puntos de izaje para un rango de 2,5° antes de la posición de rotación inicial teórica hasta 2,5° después de la posición final de rotación (ref. Figura 9).

Figura 9, Rotación de un objeto izado.

ANGULO DE LA ESLINGA

TEORICA


TEORICA

2,5°

2,5°

P.S.

S.B..

ANGULO DE LA ESLINGA TEORICA

2,5°

P.S.

S.B..


2,5°


TEORICA


TEORICA

2,5°

2,5°

P.S.

S.B..


TEORICA


TEORICA

2,5°

2,5°

P.S.

S.B..


2,5°

P.S.

S.B..


2,5°


2,5°

P.S.

S.B..

P.S.

S.B..


2,5°

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F.6.3 Eslinga Adicional / Fuerzas del punto de izaje. Se deben tomar en cuenta fuerzas adicionales en las eslingas y en los puntos de izaje para:

• Pequeños desalineamientos entre los puntos de izaje as-built y el ángulo de eslinga real. • Fuerzas de fricción de flexión sobre los muñones de izaje. • Fuerzas Dinámicas perpendiculares a la dirección de los aparejos.

G. Diseño de eslingas, grilletes y accesorios. Se deben seleccionar las eslingas y grilletes usando la fuerza de eslinga como se ha calculado desde los casos de carga más severos conforme se indica en el punto A.3.3.1. G.1 Selección de la eslinga. Para eslingas colocadas con cable (con diámetro > 120 mm) y eslingas tipo grommet colocadas con cable (diámetro > 60 mm) el factor de seguridad debe ser de al menos 2,25 en la Carga de Ruptura Calculada de la Eslinga (CRCE) o la Carga de Ruptura Calculada del Grommet (CRCG). Sin embargo, el factor 2,25 solo es aplicable en caso que la carga de diseño del aparejo ya incluye los factores para la posición del Centro de Gravedad y el desplazamiento, inclinación, carga skew, yaw (grúa doble) y dinámica. Para la Carga de Trabajo Seguro (CTS) de una eslinga colocada con cable, se debe tomar en consideración un factor de reducción del 0,75 para los empalmes en las eslingas.

Eslinga CTS = 25,2

75,0*CRCE ton

Carga de Ruptura Calculada de la Eslinga (CRCE) La CRCE se calcula de la siguiente manera:

CRCE = K

CF L*minΣ ton

Donde: ∑Fmin = La suma de las cargas de ruptura calculadas mínimas individuales de los cabos interiores y exteriores (en kN) como lo define el ISO 2408 y EN12385-4. CL = Un factor de 0,85 el cual permita perdidas de giro en el cableado

K = Una constante de 9,81 el cual convierta las unidades de fuerza (kN) en unidades de masa (toneladas métricas) usadas en las operaciones de izaje.

Eslingas simples. En caso de un arreglo simple de eslingas, la Fuerza de la Eslinga (Fs) no debe exceder el CTS de la eslinga seleccionada:

Fs ≤ CTS Eslingas Dobles. En caso de un arreglo doble de eslingas, la distribución del Fs sobre las dos partes de la eslinga debe tomarse como 55% / 45% para considerar los efectos de fricción en el punto de dobladura del muñón o gancho. Para considerar esto, se debe aplicar un factor de reducción µfr al CTS. Si la eslinga se dobla en una polea la cual igualará la distribución, se puede reducir el factor µfr. Esta reducción debe verificarse con una evaluación de perdida de fricción en la polea. Para la selección de eslingas dobles, se deben cumplir con dos criterios:

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Fs ≤ ..

fr

CTSµ

En caso que dominen los empalmes

y

Fs≤75,0bE

* .fr

CTSµ

*) En caso que domine la dobladura

donde: Eb = Es el Factor de Eficiencia de Dobladura

Eb = dD /

5,01−

d = Diámetro de la eslinga D = Diámetro mínimo del objeto sobre el cual la eslinga se doblará

µfr = 0,55 (o menor, en caso de una polea y verificado con una evaluación) Un factor D/d de 4 dará como resultado Eb = 0,75. Así que para un D/d ≥ 4 la dobladura no reducirá el CTS de una eslinga. Una eslinga jamás debe doblarse en la ubicación del empalme. Nota: La carga de trabajo seguro incluye un factor de eficiencia de empalme de 0,75, el cual solo es aplicable al empalme y no al cuerpo de la eslinga en la dobladura. Por lo tanto, el CTS debe dividirse entre este factor antes de aplicar el factor de dobladura. G.2 Selección de eslinga tipo Grommet. El CTS de grommets colocados con cable deben tomar en consideración un factor de reducción de 0,75 para el doblamiento del grommet en un muñón o resorte de gancho (en base a una relación de 1:4 del diámetro del grommet al diámetro de dobladura).

CTS Grommet =25,2

75,0*CRCG

Carga de Ruptura Calculada de la eslinga tipo Grommet (CRCG). El CRCG se debe calcular de la siguiente manera:

CRCG = K

CF L*12 min , ton

Donde: 12 Fmin = La suma de las cargas de ruptura calculadas mínimas individuales de los cabos exteriores de ambas piernas (en kN) como lo define ISO 2408 y EN12385-4.

No se toma en cuenta el cabo interior porque se descontinúa en el tope. CL = factor de 0,85 el cual permita perdidas de giro en el cableado.

K = Constante de 9,81 la cual convierta las unidades de fuerza (kN) en unidades de masa (toneladas métricas) que se usan en operaciones de izaje.

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Grommet simple. Para el uso de grommets simples, se debe tomar en consideración una distribución de 55% / 45% sobre las piernas debido a los efectos de fricción sobre el muñón o resorte del gancho. Debido a que el CTS de un grommet se basa en una carga igual en ambas piernas, se debe aplicar un factor de reducción µfr.

Carga de Diseño ≤ fr

b CTSEµ

*75,0


Eb = dD /

5,01−

d = El diámetro de la eslinga D = El diámetro mínimo del objeto sobre el cual la eslinga se doblará

µfr = 1,1 (o menor en caso de una polea y verificado con una evaluación) Nota: Debido a que las carga de trabajo seguro ya incluye un favor de reducción de 0,75 para dobladura, el CTS debe dividirse entre este factor antes de aplicar el factor de dobladura real. Grommet Doble. Para grommets dobles la distribución de carga de Flp sobre las grommets simples debe tomarse como 55% / 45% para considerar la fricción en la dobladura sobre un muñón o gancho. Debido a que el CTS de una eslinga simple se basa en una carga igual en ambas piernas, se debe aplicar un factor de reducción µfr al CTS para considerar la distribución desigual sobre las piernas debido a la fricción. Si el grommet se dobla sobre una polea la cual igualará la distribución, entonces se puede reducir el factor µfr. Esta reducción debe verificarse con una evaluación de perdida de fricción en la polea.

Carga de Diseño ≤ fr

b CTSEµ

*75,0


Eb = dD /

5,01−

d = El diámetro de la eslinga D = El diámetro mínimo del objeto sobre el cual la eslinga se doblará

µfr = 0.605 (o menor en caso de una polea y verificado con una evaluación) Nota: Debido a que la carga de trabajo seguro ya incluye un factor de reducción de 0,75 para dobladura, se debe dividir el

CTS entre este factor antes de aplicar el factor de dobladura real. G.3 Selección del Grillete. La fuerza de diseño del grillete debe ser igual a la Fuerza de la Eslinga (Flp) y no debe exceder la Carga de Trabajo Seguro (CTS) de un grillete.

Carga de Diseño ≤ CTS del Grillete

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Recomendaciones generales para el uso de grilletes:

• En principio, el grillete debe tener al menos el mismo CTS de la eslinga al cual esta unido, para evitar doblamiento del ojo de la eslinga en un diámetro muy pequeño.

• En principio, no se deben usar grilletes diferentes al los de “cuerpo ancho” en combinación con grommets, para evitar doblamiento del grommet en un diámetro muy pequeño.

• Se debe tener consideración en las tolerancias de fabricación o en las dimensiones ‘as built’ de los grilletes.

• En caso de los grilletes Crosby se debe considerar una reducción del CTS del grillete cuando el espesor total de la oreja de izaje sea menor a 80% de la apertura del grillete (referencia a las especificaciones del fabricante)

60% - 80% de la apertura del grillete Reducción del 13% 40% - 60% de la apertura del grillete Reducción del 20% Carga de punto de 40% de la apertura del grillete Reducción del 30%

Note que no se permite ninguna placa espaciadora de soporte para contribuir con el espesor total de la oreja de izaje.

• Cuando se conectan dos grilletes, estos, deben de preferencia, ser posicionados lazo a lazo. A.3.3 Diseño estructural A.3.3.1 Análisis Se debe efectuar un análisis estático lineal usando un modelo tridimensional, el cual represente las condiciones a las cuales se expone la estructura durante el izaje. El modelo estructural debe incluir todos los miembros primarios y secundarios y la contribución de la rigidez de las placas (cuando sea aplicable). La entrada de las cargas en el modelo debe representar las cargas muertas estructurales, equipos, tuberías y contrapesos si estos se requieren. Las cargas de entrada del modelo deben ser consistentes en magnitud y posición con las cargas registradas en el control de peso. Izaje con una grúa. Para izaje con una grúa con cuatro puntos de izaje, se debe analizar la estructura para los siguientes casos de carga: 1er Caso- Usar CDG sin incluir un factor de carga asimétrica. 2o Caso.- El CDG por un factor de carga asimétrica, aplicado al par de puntos de izaje diagonalmente opuestos 3er Caso.- El CDG por un factor de carga asimétrica, aplicado al otro par de puntos de izaje diagonalmente

opuestos. Los factores de distribución deben incluirse de acuerdo a la sección E.5.2.2 y E.5.2.3. Izaje con doble grúa. Para un izaje con dos grúas, la carga de diseño debe ser la carga del punto de izaje como lo determina la sección F.6.2.4. A.3.3.2 Factores de consecuencia para operaciones de izaje. Además de los factores por los efectos dinámicos, tolerancias de pesos, factores de carga, cargas asimétricas y diferentes factores dados en el anexo A.3.2 se aplicaran a cada elemento de la estructura los factores incluidos en la Tabla 11.

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En la Tabla 11, un miembro se considera como primario cuando los colapsos de la estructura son resultado de falla de la misma. Generalmente, los miembros primarios son aquellos directamente conectados a los puntos de izaje. Los otros son definidos como secundarios.

Elemento estructural Factor de Consecuencia

Puntos de izaje, barras espaciadoras y

elementos de aparejos

1,0

Miembros principales de transferencia

de carga

1,0

Otros miembros secundarios

0,67

Tabla 11, Factores de consecuencia para el diseño de FDRC y CTS.

A.3.3.3 Resistencia de la Estructura Marina. El diseño de los elementos parte de la estructura debe efectuarse usando el caso de carga mas severo que resulte en la sección A.3.3.1 Todos los elementos estructurales deben diseñarse aplicando el factor de carga dinámica correspondiente establecido en el índice D.1 Sección A.3.2, de tal manera que el esfuerzo de trabajo de cada una sea menor o igual al esfuerzo permisible establecido en el Manual IMCA Y las prácticas de recomendación del Diseño del API-RP-2A o equivalente. A.3.3.4 Diseño de orejas de izaje, muñones y barras de dispersión. El diseño de los puntos de izaje debe efectuarse usando el caso de carga más severo que resulte de la sección A.3.3.1. Carga de Diseño. La carga de diseño Fdl para el diseño de acuerdo al Método de Diseño de Esfuerzo de Trabajo se obtendrá al multiplicar Flp por el factor de consecuencia aplicable µcf. Factores de consecuencia. Los sistemas de doble grúa con puntos de izaje 1 + 1, 1 + 2, 1 + 3, 2 + 2, 2 + 3 y 2 + 4 para sistemas de izaje de uno o dos puntos en una grúa no tienen posibilidades de redistribuir las fuerzas de izaje en caso de una falla en un punto de izaje. Para estos casos, para reducir el riesgo de un colapso progresivo, las cargas de los puntos de izaje deben multiplicarse por un factor de consecuencia (µcf), referencia Tabla 12. Los factores de consecuencia también deben aplicarse a los puntos de izaje moldeados y los puntos de izaje usados frecuentemente. Debido a que los izajes con grúa simple generalmente son menos complejos y ya toman en consideración un factor de distribución adicional, el factor de consecuencia para izajes con grúa simple son de 1,0, a menos que los puntos de izaje sean puntos de izaje moldeados o usados de manera frecuente.

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Factor de Consecuencia µcf Si es aplicable más de uno de los 6 casos, se debe tomar en cuenta el más onerous.

Puntos de izaje

Elementos que se ubican en los puntos de izaje

Otros elementos que transfieren las fuerzas de izaje.

1 Sistemas de izaje con grúa simple 1,0 1,0 1,0 2 Sistemas de izaje con doble grúa

(sistema de 4 puntos de izaje en una grúa)

1,0 1,0 1,0

3 Sistema de izaje con grúa doble (sistema de 1/2/3 puntos de izaje en una grúa)

1,1 1,1 1,0

4 Puntos de izaje moldeados 1,1 N.A. N.A. 5 Puntos de izaje usados

frecuentemente con PND (nota 1) 1,1 1,1 1,0

6 Puntos de izaje usados frecuentemente sin PND (nota 2)

1,35 1,35 1,0

Nota 1: Aplica para puntos de izaje usados frecuentemente con una inspección de P.N.D antes de cada operación de izaje.

Nota 2: Aplica para puntos de izaje usados frecuentemente en las cuales solo se hace una inspección de P.N.D completa después de un periodo de uso frecuente. Esto es muchas veces el caso para puntos de izaje o equipos.

Tabla 12, Factores de Consecuencia.

Carga adicional de puntos de izaje. Debe tomarse en cuenta una carga adicional de punto de izaje de un mínimo de 5% del Fdl (8% del Fdl en caso de que el sistema de aparejos contenga una barra de dispersión flotante o un marco de dispersión flotante). En caso de las orejas de izaje esta carga actúa en el centro del agujero del perno de manera perpendicular a los aparejos en la dirección menos favorable. Para el caso de muñones, esta carga actúa en el centro del muñón, perpendicular al aparejo. Esta carga adicional considera pequeños des-alineamientos as-built entre los puntos de izaje y el ángulo real de la eslinga. Orientación de las orejas y muñones de izaje. Para cualquier estructura, las orejas y muñones de izaje deben alinearse con el ángulo de la eslinga en una configuración horizontal o vertical. La dirección real de las cargas de aparejos no debe dar como resultado dobladura fuera de plano en las partes estructurales principales del punto de izaje. Debe considerarse que algunos barcos grúas tienen ganchos grandes asimétricos y el alineamiento de los aparejos no es el mismo que el alineamiento al centro geométrico o CDG. Cuando el des-alineamiento del punto de izaje (el ángulo entre el plano del punto de izaje y la línea de trabajo del aparejo) sea mayor a 1˚, la fuerza perpendicular debe incrementarse de manera acorde. En caso de que los puntos de izaje sean orejas de izaje, si ese desalineamiento excede 1 grado, el desalineamiento real no debe actuar sobre la línea central del punto de izaje, sino en el punto de trabajo del aparejo en el lazo del grillete. Requerimientos adicionales de diseño. En el diseño, los esfuerzos de trabajo que resulten de la aplicación de las cargas de izaje deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el Manual de Diseño IMCA y las practicas de recomendación de diseño del API-RP-2A o equivalente. Como un requerimiento adicional de diseño, se debe cumplir con las siguientes indicaciones:

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a) Las orejas de izaje deben diseñarse con soldaduras principales de preferencia para esfuerzos de cizalla

o corte y no para esfuerzos por tensión.

b) La placa principal de las orejas de izaje debe soldarse a los elementos principales de la estructura.

c) El espesor de la placa secundaria no debe ser mayor al espesor de la placa principal.

d) El atiesador central del muñón (placa de cizalla / corte) debe estar conectada por una palca principal y

diseñarse para transferir la carga total de la eslinga a la placa principal, sin considerar la resistencia de

la tubería del muñón.

e) El diámetro del muñón debe ser de preferencia 4 veces el diámetro de la eslinga / grommet. El diámetro

mínimo de un muñón debe ser de al menos 2,5 veces del diámetro de la eslinga o grommet, sin

embargo, esto podría dar como resultado perdidas importantes por dobladura para la resistencia del

grommet o eslinga y por lo mismo eslingas o grommets mas pesados. (referencia A.3.3.6)

f) El muñón debe ajustarse con un arreglo que sostenga la eslinga.

g) La placa secundaria debe soldarse al mismo elemento primario de la estructura a la cual la placa

principal de la oreja de izaje esta soldada.

h) Todos los bordes filosos que puedan causar daño a las eslingas durante el manejo y transportación

deben redondearse.

A.3.3.5 Diseño de Guías y Defensas. A.3.3.5.1 Movimientos de la superestructura. El sistema de guías y defensas debe diseñarse para asegurar que ninguna parte de la superestructura además de los soportes, guías o defensas interfiera o impacten con otra parte de la estructura. Como caso de diseño para el movimiento de una superestructura durante la instalación, se deben adoptar los siguientes criterios para los tres ejes (ver figura en la siguiente hoja). Movimiento vertical = + 0,75 m Movimiento longitudinal = + 1,50 m Movimiento transversal = + 1,50 m En relación a inclinación y rotación de la superestructura, deben incluirse otros casos de igual forma, estos son: Inclinación Longitudinal = 4% Inclinación transversal = 4% Rotación del Plano = 6% Nota: Estos criterios no son aplicables a los diseños de aparejos. El límite de rotación del plano solo es aplicable cuando la superestructura se ha orientado cerca de su posición final.

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Figure 10, Criterios de movimientos. A.3.3.5.2 Tolerancias de colocación. Para una instalación, se requiere de un espacio libre mínimo de 25 mm entre la guía y la defensa. Por lo mismo, la tolerancia de colocación mínima debe ser de 25 mm. La posición de las guías debe ser de tal manera que minimice la transferencia de las extremidades del modulo. A.3.3.5.3 Conceptos de Guías y Defensas / Fuerzas de Impacto. Esta sección ilustra los conceptos básicos de las guías y defensas de la superestructura. Se deben considerar los ángulos posibles a los cuales puede chocar la superestructura a una guía a contacto inicial. Las fuerzas de impacto son indicadas en cada figura y se notan como fuerzas primarias, fuerzas secundarias o ambas, a como aplique. Los símbolos que indican las fuerzas de impacto son las siguientes:

-1,5 m

+ 6%

- 6%

+1,5 m

+ 4%

- 4%+ 1,5 m

+ 4%

- 4%

+ 1,5 m

EJE LONGITUDAL

EJE TRANSVERSAL

EJE VERTICAL

- 0,75 m

+ 0,75 m

CRITERIOS DE MOVIMIENTOS PARA DISEÑO DE GUIAS Y

DEFENSAS

-1,5 m

+ 6%

- 6%

+1,5 m

+ 4%

- 4%+ 1,5 m

+ 4%

- 4%

+ 1,5 m

EJE LONGITUDAL

EJE TRANSVERSAL

EJE VERTICAL

- 0,75 m

+ 0,75 m

CRITERIOS DE MOVIMIENTOS PARA DISEÑO DE GUIAS Y

DEFENSAS

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Fh = Fuerza de impacto horizontal que actúa de manera normal en la cara de la guía Fv = Fuerza de impacto vertical Fl = Fuerza de impacto horizontal que actúa de manera lateral a lo largo de la cara de la guía.

Por propósitos de diseño, se debe asumir que estas fuerzas actúan de manera simultánea. Para cada caso, se añade una breve explicación de la aplicación y dimensiones aproximadas. En las imágenes, la defensa en la superestructura que se instala se indica en la parte inferior de la superestructura. Cuando se determinan las dimensiones de las guías, se debe considerar la ubicación real de las defensas. I. Guía vertical tipo poste y defensa horizontal

Figure 11, Guía vertical tipo poste y defensa horizontal. La figura 11 muestra una Guía primaria vertical tipo poste. Este tipo de guías proporcionan una ubicación solo en una dirección al igual que la defensa horizontal. Fuerzas de Impacto Primarias.

Fh = 10% del peso de diseño de la superestructura Fv = 1% del peso de diseño de la superestructura (aplicado a lo largo de la cara vertical) Fl = 1% del peso de diseño de la superestructura (aplicado a lo largo de la cara horizontal)

El caso de diseño debe ser Fh + Fv y Fl + Fv Dimensiones

Y = 3,0 – 4,5 m Z = 3,0 m

Las dimensiones deben permitir que la superestructura se mueva en posición 3 metros por encima de obstáculos principales (1,5 metros por encima de las guías secundarias) y permita movimiento de la superestructura como en la sección A.3.3.5.1

Ubicaciones y Provisiones. Los postes guías primarios generalmente se ubican en las posiciones de cuadricula principales para propósitos de fuerza. Se deben proporcionar dos guías en el espacio de cuadricula interno máximo para cada superestructura.

Guía Primaria Fv

Fh

Fh

Fv

SuperestructuraEntrando

Defensahorizontal primaria

(La posición de la defensa debepermitir inclinaciónde la superestructura


Y

Z

Fl

Fl

Fl

Fl

ELEVACION PLANO

Guía Primaria Fv

Fh

Fh

Fv


Defensahorizontal primaria

(La posición de la defensa debepermitir inclinaciónde la superestructura


Y

Z

Fl

Fl

Fl

Fl

ELEVACION PLANO

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Las guías pueden ser guías integradas de superestructuras previamente instaladas. En este caso, se debe dar más atención a la inclinación de la superestructura (y otros movimientos). II. Guía tipo poste inclinado y Defensa Horizontal.

Figura 12, Guía tipo poste inclinado y Defensa Horizontal.

La figura 12 muestra una guía tipo poste con pendiente, la cual puede usarse para guías primarias o secundarias. Este tipo de guía proporciona ubicación solamente en una dirección y puede tener una función primaria cuando no es posible balancear la superestructura en su posición. En este caso, las guías tipo poste inclinado pueden adecuarse ya sea en el costado de la superestructura y la superestructura se puede colocar de manera vertical Como guía secundaria, puede usarse en conjunto con un sistema primario, como indicado en Tipo 1. Fuerzas de Impacto Primaria Secundaria Fh = 10% 5% del peso de diseño de la superestructura Fv = 10% 10% del peso de diseño de la superestructura Fl = 1% 1% del peso de diseño de la superestructura (Aplicado a lo largo de la cara horizontal) El caso de diseño debe ser Fh + Fv y Fl + Fv. Dimensiones Primaria Secundaria} X = 1,0 – 1,5 m 0,5 – 1,5 m (ver nota) Y = 4,5 m 1,0 – 2,0 m Z = 3,0 m 1,5 m Ubicaciones y Provisiones. Las guías tipo poste inclinado generalmente se ubican en las posiciones de cuadricula principales para propósitos de fuerza. Se deben proporcionar dos guías en el espacio de cuadricula interno máximo para cada superestructura. Como guías secundarias, normalmente se proporcionan dos en el espaciamiento para adecuarse al sistema primario. Nota: Las guías secundarias deben asegurar que se sostenga la superestructura en su lugar por las caras verticales de

las guías antes del asentamiento y deben permitir inclinación de la superestructura.

45° - 60°

Superestructuraentrando

Fv

Fv

Fv

Fh

FhY

X


Z

Fl

Fl

Fl

Fl

ELEVACION PLANO

45° - 60°


Fv

Fv

Fv

Fh

FhY

X


Z

Fl

Fl

Fl

Fl

ELEVACION PLANO

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III. Defensa tipo "Cuerno" o Pitorro.

Figura 13 Defensa tipo "Cuerno" o Pitorro.

La figura 13 muestra una defensa tipo “cuerno” o pitorro. Este tipo de defensas proporciona dos ubicaciones direccionales. Se puede utilizar tanto como defensa primaria como secundaria en conjunto con las guías indicadas en las secciones anteriores. Fuerzas de Impacto Primaria Secundaria Fh = 10% 5% del peso de diseño de la superestructura Fv = 1% 1% del peso de diseño de la superestructura Fl = 10% 5% del peso de diseño de la superestructura El caso de diseño puede ser Fh + Fv y Fl + Fv. Dimensiones Primaria Secundaria X = 1,0 m 0,5 m Y = 0,5 – 1,5 m 0,5 m Z = 1,5 m 0,75 m Ubicaciones y Provisiones. Las defensas tipo “cuerno” o pitorro normalmente se ubican en las posiciones principales de cuadricula para propósitos de refuerzo. Se deben proporcionar dos en el espacio máximo disponible para cada superestructura.


30° - 45°

Fh

XFv

Fv

FlFl

FhZ

YSuperestructuraentrando

ELEVATION PLAN


30° - 45°

Fh

XFv

Fv

FlFl

FhZ

YSuperestructuraentrando

ELEVATION PLAN

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IV. Guía tipo "Cuerno" o Pitorro.

Figura 14, Guía tipo “Cuerno” o Pitorro.

La figura 14 muestra una guía tipo “Cuerno” o pitorro. Este tipo de guías proporciona ubicación en ambas direcciones, y normalmente se usa en conjunto con un sistema primario como se indicó en secciones anteriores. Fuerzas de Impacto Primaria Secundaria Fh = 1% 1% del peso de diseño de la superestructura Fv = 10% 10% del peso de diseño de la superestructura Fl = 10% 5% del peso de diseño de la superestructura El caso de diseño debe ser Fh + Fv y Fl + Fv. Dimensiones

Y = 1, 5 m, incluyendo un mínimo de guía vertical de 0,5 m (ver nota). X = Z = 1,5 m.

Ubicaciones y Provisiones. Las guías tipo “Cuerno” o pitorros normalmente se ubican en las posiciones principales de cuadricula para propósitos de refuerzo. Se deben proporcionar dos en el espacio para adecuarse al sistema primario. Nota: Las guías secundarias deben asegurarse de tal manera que se sostenga la superestructura en su lugar por los lados o caras verticales de las guías antes del asentamiento y deben permitir inclinación de la superestructura.

V. Guías de Perno / Cangilón (Externas o Internas).

Figura 15, Sistema de Perno y Cangilón.



Fh

ELEVATION PLAN

Fh

Fv Fl

Fl

Y



Fh

ELEVATION PLAN

Fh

Fv Fl

Fl

Y

Fh



ELEVACIONLATERAL

ELEVACION FRONTAL

FhX

Fh

Z

Fh Fh

Fh

Fv FvFh



ELEVACIONLATERAL

ELEVACION FRONTAL

FhX

Fh

Z

Fh Fh

Fh

Fv Fv

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La figura 15 muestra una guía tipo perno y cangilón la cual puede utilizarse para guía secundaria. Ese tipo de guis posiciona la superestructura e dos direcciones y se usa en conjunto con los sistemas primarios. Fuerzas de Impacto Fh = 5% del peso de diseño de la superestructura en cualquier dirección de plano (ver nota) Fv = 10% del peso de diseño de la superestructura El caso de diseño debe ser Fh + Fv. Dimensiones

X = 1,5 m (ver nota) Z = 0,5 m.

Ubicaciones y provisiones. Se requieren dos guías tipo Perno / Cangilón por cada superestructura (en línea o de manera diagonal). Estas se localizan para adecuar la instalación y arreglo de la estructura de la superestructura, el techo de la superestructura y los requerimientos de longitud del piso, tolerancias de colocación y deben ser visibles para la instalación. Nota: La combinación del sistema de perno – cangilón y primario debe permitir movimientos de la superestructura como se indica en la sección 2.2. VI. Arreglo de cono de acoplamiento. Los conos primarios deben arreglarse de tal manera que existan dos ubicados en esquinas opuestas diagonalmente de las superestructuras izadas. Los conos restantes pueden ser conos secundarios. Sin embargo, dependiendo de las características de la superestructura y el método de instalación, se puede usar este tipo de cono para todas las piernas. En este caso los conos son conos primarios. Los conos que definen pendiente deben ser de tal manera que no se levanten debido a la fricción. Fuerzas de acoplamiento. Las fuerzas de acoplamiento que se aplican a la zona de acoplamiento deben calcularse de la manera siguiente: (i) Conos primarios V = 10% del peso de diseño de la superestructura H = 10% del peso de diseño de la superestructura (ii) Conos secundarios V = 5% del peso de diseño de la superestructura H = 5% del peso de diseño de la superestructura V y H se combinarán para establecer el peor caso de diseño. La figura 16 muestra un cono de acoplamiento el cual puede usarse como guía primaria o secundaria A.3.3.5.4 Fuerzas de colocación. Soportes de la superestructura. Las fuerzas que actúan en las ubicaciones de los soportes durante la colocación de la superestructura deben calcularse al distribuir el peso de diseño de la superestructura de manera proporcional a las distancias desde le centro de gravedad. Dos soportes opuestos diagonalmente cualesquiera deben diseñarse para soportar 100% del peso de diseño incrementado en 20% para la amplificación dinámica.

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Conos de acoplamiento. Las fuerzas de asentamiento en la zona de soporte de los conos de acoplamiento para superestructuras con piernas deben calcularse de la manera siguiente:

V=R R es la fuerza de soporte máxima que considera el peso el diseño y 100% de distribución de carga sobre la diagonal.

ϕϕ

tan1tan

⋅+−

⋅=f

fRH

ϕ = pendiente del cono [en grados] f = coeficiente de fricción entre el cono de acoplamiento y el soporte (se recomienda un coeficiente de f

=0.20 para acero a acero) La formula anterior para la fuerza horizontal asume una interfase infinitamente rígida de cono a pilote. Tomando en cuenta la deformación del cono de acoplamiento y pilote, podría llevar a fuerzas horizontales menores. Esto debe determinarse con una evaluación de la flexibilidad de la superestructura y la subestructura. El área de contacto debe asumirse aproximadamente de 1/4 de la circunferencia dependiendo del detalle. V y H deben ser combinados para establecer el peor caso de diseño.

Figura 16, Cono de acoplamiento y fuerzas que actúan en la zona de soporte.

A.3.3.5.5 Esfuerzos de diseño. Se deben usar los siguientes esfuerzos de diseño (Tabla 13) para miembros de defensas y guías las cuales no atribuyen su resistencia a los miembros de soporte de la estructura de la superestructura. Debido a que las cargas de instalación se pueden considerar como cargas extremas se puede usar un incremento de 1/3 de esfuerzo permisible.

R

H

V

250 mm Zona de soporte

Acoplamientoϕ

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ESFUERZOS PERMISIBLES NORMAL EXTREMO Tensión Compresión Flexión Cortante Combinado Aplastamiento Pandeo

0,6 Fy 0,6 Fy 0,66 Fy 0,40 Fy 0,66 Fy 0,90 Fy Tabla AISC

0,8 Fy 0,8 Fy 0,88 Fy 0,53 Fy 0,88 Fy 1,2 Fy Tabla AISC

Fy = Esfuerzo de Fluencia del material.

Tabla 13, Esfuerzos permisibles.

Para guías y defensas las cuales atribuyen de manera parcial su resistencia a la superestructura o miembros de soporte de la estructura, se pueden usar los “esfuerzos normales permisibles”. A.3.3.5.6 Consideraciones de diseño.

a. A través de todo el diseño de un sistema de guías deben considerarse dos criterios; consistencia conceptual y flexibilidad del procedimiento de instalación. Se recomiendan los diseños sencillos que usan formas no complicadas.

b. La rigidez de los miembros debe ser lo menor posible de tal manera que las guías y defensas puedan desviarse de manera apreciable sin ceder. Esto hace utilizar tubos mas delgados y placas con espesor menor que reduzcan problemas laminares y de soldadura. Siempre que sea posible se recomienda transferir cargas por medio de corte y compresión.

c. El uso de secciones de miembros comunes a través de un sistema de guías ayuda al ordenamiento de materiales y promueve detalles de fabricación repetidos. Cuando sea posible, evitar mezclar secciones de miembros y agregar numerosas placas atiesadoras para facilitar la fabricación en costa afuera.

d. Como el propósito de las guías y defensas es dirigir y reubicar una superestructura, su diseño debe permitir que la defensa se deslice a lo largo de la guía.

e. Para lograr esto, los miembros de pendiente deben estar en ángulos exactos a la vertical; se deben evitar esquinas con bordes o filos en áreas de posible contacto y esmerilar al ras las soldaduras.

f. Usar el mínimo número de miembros y soldaduras debe resultar en una fabricación simplificada, control de calidad y pruebas no destructivas.

g. En referencia a la sección A3.3.5.2 (tolerancias de colocación) se recomienda que los espacios libres iniciales sean mayores a 25 mm para permitir dimensiones de fabricación "as-built" a considerarse. Los espacios libres iniciales luego pueden entonces ser ajustados por rellenos de soldadura en patio para adecuar los requerimientos de colocación del modulo y proporcionar el espacio libre mínimo de instalación de 25 mm.

h. La posición de las defensas dependerá de los puntos aceptables de soporte en la superestructura, con los nodos en las ubicaciones obvias.

i. Considerando la fuerza horizontal de impacto, las defensas de la superestructura deben ser capaces de lidiar de manera adecuada con los momentos de doblamiento desarrollados entre los soportes.

j. Los soportes de las guías y defensas deben diseñarse de tal manera que fallen en compresión antes que en deformación permanente en cualquier parte de la superestructura. Para defensas integradas, cualquier desviación debe estar dentro del limite elástico del material.

A.3.3.6 Revisión del Diseño. Una vez que la fabricación de la estructura este concluida, con el peso electrónico de la misma, y la información de aparejos proporcionada por el contratista de izaje, se debe llevar acabo una revisión de la ingeniería de izaje, incluyendo las orejas de izaje y los muñones, usando la información establecida en la sección A.3.4.

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A.3.4 Entregables de Ingeniería. A.3.4.1 Reporte de Cálculos. El reporte de cálculos debe contener la siguiente información y es responsabilidad del diseñador (mas no limitado a):

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada del procedimiento de izaje. • Etapas de la maniobra de izaje. • Peso y Centro de Gravedad de la Estructura

- Esquema que muestre los ejes de referencia con respecto a la estructura • Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Análisis estructural, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural (Topología y archivos de entrada). • Desarrollo y aplicación de cargas

- Criterio y factores de carga empleados en el análisis - Factores permisibles y de seguridad empleados - Casos de contingencia y sensibilidad.


- Resumen de Cargas - Fuerzas en los miembros - Resumen de relación de interacción en miembros - Resumen de relación de interacción en juntas


• Planos que soporten la justificación de sobre-esfuerzos • Diseño del arreglo de izaje. • Diseño de las orejas de izaje y muñones. • Diseño de marcos de izaje • Diseño de plataformas de estrobos • Diseño de guías de instalación (conos, postes, barras, etc.)

A.3.4.2 Planos estructurales. Se deben entregar todos los planos relacionados con el contenido de la memoria de cálculo. A.4 Diseño para Lanzamiento y Puesta en Pié A.4.1 Documentos para diseño. El Diseñador debe contar con la siguiente información técnica para llevar a cabo los trabajos de ingeniería de diseño para el lanzamiento y la puesta en pié. A.4.1.1 Información de la estructura marina.

a) Planos Estructurales, incluyendo pero sin limitarse a; • Elementos primarios y secundarios

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• Placa base • Cuna de lanzamiento • Sistema de inundación • Ayudas de flotación (si ya están definidas) • Orejas de arrastre e izaje

b) Reporte de Control de Peso. (ver anexo A.7) A.4.1.2 Información del Chalán.

• Dimensiones generales como; eslora, manga y puntal. • Peso y centro de gravedad en rosca. • Capacidades de carga de la cubierta (cargas puntuales y distribuidas) • Planos estructurales. • Planos detallados de correderas y balancín • Plano de distribución y capacidades de tanques de lastre. • Cuadernillo de estabilidad. • Curvas hidrostáticas y cruzadas (si no están incluidas en el cuadernillo de estabilidad).

A.4.2 Consideraciones de Diseño. A.4.2.1 Peso, Empuje y Centro de Gravedad El empuje y el centro de empuje de la subestructura deben ser calculados empleando los planos estructurales más recientes. Cualquier imprecisión en el cálculo del empuje, debe ser considerada en las contingencias de peso. El peso y el centro de gravedad deben ser obtenidos de los reportes de control de peso. Se deben considerar la realización de análisis de sensibilidad, variando el peso y centro de gravedad de la subestructura. En estos análisis no es requerido variar en forma simultánea el peso con alguna de las coordenadas del centro de gravedad, como tampoco se requiere variar simultáneamente dos o tres de las coordenadas del centro de gravedad. Como mínimas, las variaciones en el peso de la subestructura deben ser de +/- 3%. Las variaciones en el centro de gravedad de la subestructura deben ser al menos las siguientes:

• X +/- 0,3 m (en el sentido transversal al chalán) • Y +/- 0,3 m (en el sentido vertical o también, perpendicular al chalán) • Z +/- 1,0 m (en el sentido de la eslora del chalán).

A.4.2.2 Reserva de Empuje. La reserva de empuje se expresa con la siguiente relación:

1001 ×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

PERE

Donde; RE = Reserva de empuje en porcentaje E = Empuje resultante de sumergir completamente la subestructura (toneladas) P = Peso de la subestructura, incluyendo contingencias de peso (toneladas)

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A.4.2.3 Condiciones de daño. Para los análisis de lanzamiento y puesta en pié, se tiene que contemplar el efecto del daño en los compartimentos de la subestructura de mayor contribución a la flotación, para garantizar que se mantenga a flote y con suficiente estabilidad, y permitir así que se puedan realizar en lo posible las reparaciones o acciones de contingencia. En estas simulaciones se debe considerar la inundación de un solo compartimiento a la vez. En la definición de la secuencia de inundación se debe considerar que una vez abierta una válvula, esta no puede ser cerrada y no se puede controlar el contenido del compartimiento que se inunda. A.4.2.4 Requerimientos de estabilidad y movimientos de la subestructura. Los requerimientos de estabilidad y movimientos de la subestructura durante el lanzamiento y la puesta en pié se detallan en la Tabla 14.

Concepto Intacto Daño

Reserva de Empuje

Subestructura después del lanzamiento 15% 5%

Durante la puesta en pié con lastrado sin asistencia de la grúa

Suficiente para mantener un claro sobre el fondo marino positivo

Subestructuras izadas que requieren estar a flote para cambiar el arreglo de izaje

10% 5%

Otros casos 10% 5%

Altura Metacéntrica Transversal

Conjunto chalán/subestructura, desde el inicio del lanzamiento hasta que el balancín ha girado

> 1,0 m

Subestructura, desde el despegue hasta la máxima inmersión

Ver Nota 1)

Altura Metacéntrica

Longitudinal y transversal, después del lanzamiento, flotando horizontalmente

> 0,5 m > 0,2 m

Durante la puesta vertical, transversal > 0,5 m > 0,2 m

Durante la puesta vertical, longitudinal Positiva

Claro mínimo entre la subestructura y el fondo marino

Durante el lanzamiento > 10% del tirante de agua o, > 10,0 m, el que sea mayor

Durante la puesta en pié > 5,0 m (Ver Nota 2) Positiva Nota 1): La estabilidad de la subestructura puede ser negativa durante el periodo comprendido desde su separación

del chalán y hasta su máxima inmersión, sujeto a que se demuestre por medio de ensayos con modelos, o con análisis de lanzamiento tridimensionales, que la subestructura cabecea hacia una posición con suficiente estabilidad transversal antes de que ésta empiece a balancearse.

Nota 2): Debe incluir los movimientos estimados de la subestructura, la escora debido a las corrientes y fuerzas de remolque, imprecisiones de las inspecciones del fondo, sobre-peso de la subestructura y depresión del nivel del mar debido a la presión atmosférica.

Tabla 14. Requerimientos de Estabilidad y Movimientos.

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En todo momento, la inmersión de la popa del chalán debe estar dentro los límites permisibles. A.4.2.5 Coeficientes de Fricción. Los coeficientes de fricción a emplear deben ser consistentes con aquellos empleados para la carga al chalán. Para verificar la sensibilidad del movimiento de lanzamiento a la fricción, se deben realizar dos análisis complementarios en los que la fricción se varíe. A.4.2.6 Condiciones ambientales. Se deben establecer las condiciones ambientales límite que permitan realizar las operaciones de instalación costa afuera en forma eficiente y segura. Estas condiciones deben considerar la seguridad del personal, los aspectos operacionales y las tolerancias de instalación de las estructuras. A.4.2.7 Cargas durante el lanzamiento. El efecto de las siguientes cargas se debe considerar que actúan sobre la subestructura durante la secuencia de lanzamiento:

• Peso propio • Empuje • Arrastre • Fricción • Reacción del chalán y del balancín • Fuerzas inerciales hidrodinámicas • Fuerzas inerciales estructurales

Las cargas resultantes en cada miembro de la subestructura deben ser calculadas en momentos discretos durante el lanzamiento. De ésta forma se determinará la envolvente de cargas que actúan en cada elemento y la máxima carga se comparará con la permisible. Se deben detectar los elementos que estarán sujetos a cargas por impacto de agua, para que se verifique este efecto. Los elementos también deben ser verificados para las fuerzas hidrostáticas debidas a la inmersión. Cuando se tomen incrementos de la columna de inmersión debido al oleaje, el valor de esfuerzo permisible podrá ser aumentado en 1/3. A.4.2.8 Cargas durante la puesta en pié. Si la puesta en pié es asistida con grúa, se debe incorporar en el análisis las cargas impuestas por el gancho en ciertas posiciones. Para determinar estas cargas se aplican los conceptos de la sección A.3 y se consideran como mínimo las siguientes posiciones: • Máxima carga en las eslingas cuando solo una parte del arreglo está bajo tensión. • Máxima carga en las eslingas cuando todo el arreglo está trabajando.

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A.4.3 Diseño. A.4.3.1 Análisis Se debe realizar un análisis estático lineal empleando un modelo tridimensional, que represente las condiciones de apoyo por las que atraviesa la estructura durante las diferentes etapas del lanzamiento, de tal manera que la representación analítica se asemeje al comportamiento de la estructura en las operaciones de lanzamiento. En forma similar, se debe realizar un análisis para la puesta en pié en los casos que esta sea asistida con grúa, conforme a los requerimientos de la sección A.4.2.7. A.4.3.2 Resistencia de la estructura. Durante la operación de lanzamiento, los esfuerzos de trabajo que resulten de la estructura, así como los componentes del arreglo de arrastre, deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. A.4.3.3 Resistencia de elementos de arrastre Para el diseño de los elementos de arrastre se deben emplear las siguientes consideraciones de carga:

• La carga estática en los elementos se debe obtener considerando la máxima capacidad de jalón del sistema de tracción.

• En el caso de orejas de arrastre, se usará una fuerza accidental del 5% de la caga estática del cable, aplicada simultáneamente con la carga estática del cable. Esta fuerza debe ser aplicada perpendicularmente a la oreja en el centro del perno del grillete.

• A la carga estática del cable se le debe afectar por un factor de carga dinámica de 1,5. En el diseño de estos elementos, los esfuerzos de trabajo que resulten de la aplicación de las cargas de arrastre deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. Como un requerimiento adicional del diseño, se debe cumplir con las siguientes indicaciones:

• Las orejas de arrastre deben ser alineadas con el estrobo. • El espesor de la placa de cachete no debe ser mayor que el espesor de la placa principal.

A.4.3.4 Resistencia del Chalán. Se debe revisar la integridad local y global del chalán comparando las capacidades de carga puntual y distribuida de la cubierta y de las vigas de deslizamiento, contra las reacciones máximas detectadas durante las distintas etapas de lanzamiento. En el giro, se debe verificar que la carga máxima aplicada al balancín no exceda el máximo permisible. La resistencia global del chalán debe ser verificada en cada una de las etapas de lanzamiento. El momento flector y el esfuerzo cortante máximos no deben ser superados en ninguno de los casos. Si el chalán será operado fuera de las condiciones para las cuales ha sido aprobado por la clase, se debe gestionar con la Sociedad de Clasificación la aceptación de estas circunstancias.

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A.4.3.5 Elementos de Puesta en Pié. Las orejas de izaje se diseñan siguiendo los requerimientos indicados en la Sección A.3 y las diferentes posiciones analizadas según los requerimientos de A.4.2.8. A.4.4 Plan de lastre para lanzamiento. El plan de lastre debe ser preparado por un especialista con experiencia en este tipo de trabajos. El diseñador debe tomar en cuenta para realizar el plan de lastre, el equipo de lastrado disponible, así como revisar la información del chalán para evitar que se presenten obstrucciones que impidan el uso de tanques. La secuencia del plan de lastre debe estar ligada con el procedimiento de lanzamiento de la subestructura, de manera que se use el mínimo de tanques para el movimiento del lastre. La capacidad de bombeo disponible debe ser basada en las curvas de comportamiento de cada bomba o verificada por medio de pruebas, tomando en cuenta las cargas hidráulicas de la operación y las pérdidas de fricción en las tuberías. A.4.5 Sistemas y equipos. A.4.5.1 Sistemas de tracción. Para evaluar la capacidad del sistema de tracción se debe considerar la pendiente longitudinal de lanzamiento y un coeficiente de fricción derivado del coeficiente observado durante la operación de carga. La fuerza de arrastre calculada no debe de exceder la CTS del sistema de tracción. A.4.5.2 Vigas de Deslizamiento sobre el Chalán. Las vigas de deslizamiento deben ser dimensionadas para poder distribuir sobre la cubierta del chalán, las cargas impuestas por la estructura durante el proceso de lanzamiento. Sus dimensiones deben estar condicionadas a cumplir la relación de esfuerzos que se indican en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. A.4.6 Entregables de ingeniería. A.4.6.1 Memoria de Cálculo de Lanzamiento. La memoria de cálculo debe contener, sin ser limitativo, la siguiente información que se enlista a continuación, la cual debe ser responsabilidad del diseñador:

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada del procedimiento de lanzamiento. • Etapas de la maniobra de lanzamiento. • Peso y Centro de Gravedad de la Estructura

− Esquema que muestre los ejes de referencia con respecto a la estructura • Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Características del chalán. • Análisis de la secuencia de lanzamiento

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• Comportamiento estático y dinámico: − Reacciones y empujes − Velocidades − Inmersión, cabaceo y balance

• Gráficos de movimientos • Curvas de parámetros

− Máxima inmersión − Cabeceo − Balance − Reacción en el balancín − Velocidades

• Análisis estructural, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural (Topología y archivos de entrada). • Desarrollo y aplicación de cargas

− Criterio y factores de carga empleados en el análisis − Factores permisibles y de seguridad empleados − Condición de frontera de soportes. − Desplazamientos relativos lineales y angulares, asociados a las diferentes posiciones de carga − Casos de contingencia y sensibilidad.


− Resumen de Cargas − Reacciones en los apoyos o soportes − Resumen de reacciones − Fuerzas en los miembros − Resumen de relación de interacción en miembros − Resumen de relación de interacción en juntas


• Planos que soporten la justificación de sobre-esfuerzos • Plan de lastre. • Análisis de estabilidad durante el lanzamiento. • Revisión de la resistencia global y local del chalán (Ver A.4.3.4). • Diseño del sistema de arrastre. • Diseño de arraigados de arrastre. • Verificación de la capacidad de carga del balancín. • Diseño / verificación de las vigas de deslizamiento del chalán.

A.4.6.2 Memoria de Cálculo de Puesta en Píe. La memoria de cálculo debe contener, sin ser limitativo, la siguiente información que se enlista a continuación, la cual debe ser responsabilidad del diseñador:

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada del procedimiento de puesta en pié. • Etapas de la maniobra de puesta en pié • Peso y Centro de Gravedad de la Estructura

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− Esquema que muestre los ejes de referencia con respecto a la estructura • Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Análisis de la secuencia de puesta en pié:

• Comportamiento estático y dinámico: − Empujes, carga en el gancho, fuerzas en estrobos − Altura metacéntrica transversal y longitudinal − Inmersión, cabeceo y balance

• Gráficos de movimientos • Curvas de parámetros

− Máxima inmersión − Altura metacéntrica transversal y longitudinal − Carga al gancho − Fuerzas en estrobos

• Análisis estructural, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural (Topología y archivo de entrada). • Desarrollo y aplicación de cargas

− Criterio y factores de carga empleados en el análisis − Factores permisibles y de seguridad empleados − Casos de contingencia y sensibilidad.


− Resumen de Cargas − Fuerzas en las eslingas − Fuerzas en los miembros − Resumen de relación de interacción en miembros − Resumen de relación de interacción en juntas


• Planos que soporten la justificación de sobre-esfuerzos • Diseño de orejas de izaje. • Diseño del arreglo de izaje • Verificación de la capacidad de izaje de la(s) grúa(s). • Verificación de claros entre estructura y barco grúa.

A.4.6.3 Planos. Se deben entregar todos los planos relacionados con el contenido de la memoria de cálculo. A.5 Diseño para Estabilidad en Fondo A.5.1 Documentos para diseño. El Diseñador debe contar con la siguiente información técnica para llevar a cabo los trabajos de ingeniería de diseño para estabilidad en fondo.

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A.5.1.1 Información de la estructura marina.

• Planos Estructurales, incluyendo pero sin limitarse a; − Elementos primarios y secundarios − Placa base − Cuna de lanzamiento − Sistema de inundación − Ayudas de flotación (si ya están definidas) − Orejas de arrastre e izaje

• Reporte de Control de Peso. (Ver anexo A.7) • Estudio geotécnico

A.5.2 Consideraciones de Diseño. A.5.2.1 Peso, Empuje y Centro de Gravedad El empuje y el centro de empuje de la subestructura deben ser calculados empleando los planos estructurales más recientes. Cualquier imprecisión en el cálculo del empuje, debe ser considerada en las contingencias de peso. El peso y el centro de gravedad deben ser obtenidos de los reportes de control de peso. A.5.2.2 Condiciones ambientales. Se deben establecer las condiciones ambientales límite que permitan realizar las operaciones de instalación costa fuera en forma eficiente y segura. Estas condiciones deben considerar la seguridad del personal, los aspectos operacionales y las tolerancias de instalación de las estructuras. En el análisis se deben valorar diferentes condiciones, con el fin de identificar las condiciones ambientales límite conforme se progresa en el proceso. Estas condiciones deben ser como mínimo las siguientes:

• Inmediatamente después y con las piernas parcialmente inundadas. • Después de la inundación completa de las piernas. • Con una cantidad específica de pilotes sin apoyar en el fondo.

A.5.3 Diseño. A.5.3.1 Análisis. Se debe realizar un análisis estático lineal empleando un modelo tridimensional, que represente las condiciones de apoyo de la subestructura bajo la acción del oleaje omnidireccional. El análisis debe incluir una valoración de la subestructura para soportar los siguientes fenómenos;

• Deslizamiento, con FS mínimo de 1,5. • Volteo, con FS mínimo de 2,0. • Asentamiento fuera de tolerancia de una o varias piernas.

A.5.3.2 Resistencia de la estructura. Durante la etapa intermedia sobre el fondo marino, los esfuerzos de trabajo que resulten de la estructura, deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente.

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A.5.3.3 Resistencia de la placa base. La placa base se debe diseñar para soportar la presión de apoyo que resulta de la carga provocada por las condiciones ambientales sobre la subestructura mas el peso de los pilotes que estén sobre ella colgados. Se debe procurar el considerar la máxima cantidad posible de pilotes ya que esto resulta en que el proceso de piloteo es más rápido y se alcanza la condición de subestructura segura en menos tiempo. Los esfuerzos de trabajo resultantes deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. A.5.4 Entregables de ingeniería. A.5.4.1 Memoria de Cálculo de la Estabilidad en Fondo La memoria de cálculo debe contener, sin ser limitativo, la siguiente información que se enlista a continuación, la cual debe ser responsabilidad del diseñador:

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada de la condición de estabilidad en fondo • Peso y Centro de Gravedad de la Estructura

− Esquema que muestre los ejes de referencia con respecto a la estructura • Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Análisis estructural, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural (Topología y archivo de entrada). • Desarrollo y aplicación de cargas

− Criterio y factores de carga empleados en el análisis − Factores permisibles y de seguridad empleados − Casos de contingencia y sensibilidad.


− Resumen de cargas ambientales sobre la estructura − Resumen de reacciones sobre el fondo − Resumen de relación de interacción en miembros − Resumen de relación de interacción en juntas

• Verificación del deslizamiento, volteo y asentamiento. • Diseño de la placa base. • Justificación de todos los miembros y juntas sobre-esforzados (incluir esquemas de ubicación de

miembros y juntas) • Planos que soporten la justificación de sobre-esfuerzos

A.6 Diseño para hincado de pilotes. Este diseño tiene como objetivo el verificar que los pilotes pueden ser hincados en forma segura. A.6.1 Documentos para diseño. El Diseñador debe contar con la siguiente información técnica para llevar a cabo los trabajos de ingeniería de diseño para el hincado de pilotes.

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• Planos de construcción de pilotes • Estudio geotécnico • Características y dimensiones de los martillos a emplear

A.6.2 Diseño. Este diseño contempla los siguientes puntos:

• La determinación de los requerimientos de hincado en sus distintas etapas, valorando si los martillos propuestos tendrán la capacidad para alcanzar la penetración de diseño.

• La verificación de la longitud de las diferentes secciones en función de la capacidad de izaje del barco grúa, la longitud requerida para acoplar el martillo, etc.

• La resistencia de cada sección de pilotes al momento del izaje. • La resistencia de los pilotes durante el hincado, como resultado de la carga estática y dinámica que

implica el martillo sobre el pilote cuando este sobresale de la estructura. • La resistencia de las guías de acoplamiento. • La resistencia de pilotes seguidores, si estos requieren ser empleados. • La verificación del rompimiento de sellos. • El diseño de topes. • Determinación de sub-hincado y sobre-hincado.

A.6.2.1 Análisis de Izaje. El análisis de izaje debe considerar los requerimientos aplicables de la sección A.3. A.6.2.2 Resistencia de los pilotes, guías y pilotes seguidores. Los esfuerzos de trabajo que resulten, deben ser menores o iguales a los esfuerzos permisibles establecidos en el manual de diseño IMCA y las recomendaciones prácticas de diseño del API-RP-2A o equivalente. A.6.3 Entregables de ingeniería. A.6.3.1 Memoria de Cálculo de Hincabilidad La memoria de cálculo debe contener, sin ser limitativo, la siguiente información que se enlista a continuación, la cual debe ser responsabilidad del diseñador:

• Descripción de la estructura marina en lo referente a geometría y configuración • Descripción detallada de la secuencia de hincado de pilotes • Peso y Centro de Gravedad de los pilotes • Requerimientos para el análisis estructural (bases de diseño). • Análisis estructural estático y dinámico, incluyendo su descripción y el software utilizado. • Descripción del modelo estructural. • Modelo de análisis estructural. • Desarrollo y aplicación de cargas

− Criterio y factores de carga empleados en el análisis − Factores permisibles y de seguridad empleados

• Resultados: − Resumen de fuerzas en estrobos

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− Requerimientos para rompimiento de sellos − Requerimientos de sobre-hincado y sub-hincado

• Diseño de elementos de izaje. • Diseño de topes. • Diseño de guías de acoplamiento. • Diseño de pilote seguidor (cuando aplique).

A.7 Control de Peso El peso y centro de gravedad de las estructuras deben ser estimados por medio de un Sistema de Control de Peso (SCP) el cual debe ser conducido durante el proceso de diseño y fabricación. El peso y centro de gravedad se deben predecir para cada una de las operaciones a las que se someterá la estructura (carga, transporte, instalación). Con el control de peso se logra:

• Evaluación con mayor certidumbre de la integridad estructural, en cualquier etapa del diseño y la construcción.

• Anticipación de los efectos en la integridad estructural al confirmarse y/o variar los pesos de cada elemento.

A.7.1 Procedimiento. El contratista debe presentar el procedimiento de control de peso que seguirá, el cual debe cubrir como mínimo, los siguientes conceptos:

• Unidades a emplear • Ejes y origen de referencia • Componentes y disciplinas contempladas • Condiciones a predecir • Factores de contingencia a emplear • Reportes por emitir y la frecuencia de emisión

A.7.2 Documentación requerida. La siguiente documentación, sin ser limitativa, debe ser empleada para evaluar los pesos y centros de gravedad de cada uno de los componentes:

• Planos Estructurales • Arreglo General de Equipos • Planos de Distribución de Tuberías • Arreglo General de Rutas Eléctricas e Instrumentación • Hojas de Datos de Equipos (definiendo Peso y CG particular) • Planos de Taller • Isométricos de Tubería, Eléctricos y de Instrumentación

Cada documento empleado debe ser referenciado, de manera que cuando existan nuevas versiones, estas sean incorporadas al sistema y se mantenga así la predicción de peso y centro de gravedad lo más actualizada posible.

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Los planos de arreglo deben incluir las coordenadas de ubicación de equipos, tuberías, accesorios, etc. A.7.3 Factores de Contingencia. Los factores de contingencia son definidos por el contratista, y se establecen en función del nivel de certidumbre que se tenga al respecto del peso y ubicación del centro de gravedad de cada componente en particular. En la siguiente Tabla 15 se encuentran valores de contingencia que los Contratistas pueden emplear.

Fuente de la Estimación de Peso Código del Estado del

Peso Factor

Peso de componentes obtenidos por pesaje físico después de lafabricación.

A Precisión Equipo de

Medición+1%

Pesos certificados por proveedor. B 3%

Planos aprobados para construcción. Listas de materiales.Planos de Taller.

C 5%

Datos de proveedores preliminares, volumetrías preliminares, planos para aprobación

D 10%

Equipos principales basados en catálogos o estimaciones deingeniería. Ruteo preliminar de Tubería y Eléctrico eInstrumentación. Planos estructurales preliminares.

E 15%

Tubería basada en Diagramas de Tubería e Instrumentación, estimados de Electricidad e Instrumentación preliminares.

F 20%

Tabla 15, Factores de contingencia para diseño de la carga, transporte e izaje.

A.7.4 Validación de Datos. El peso y centro de gravedad resultante del modelo en cada uno de los análisis estructurales, debe ser validado con los resultados que arroje el Sistema de Control de Peso. A.7.5 Reportes de Control de Peso. El reporte de control de peso debe emitirse al menos cada mes durante la construcción. El contenido del reporte de control de peso debe contener lo siguiente como mínimo:

• Introducción, describiendo: ensambles incluidos, fecha de corte, información de peso obtenida de terceros, lista de las condiciones reportadas, discrepancias detectadas.

• Cuadro comparativo entre los datos considerados al inicio del proyecto contra los datos actuales. Se debe hacer mención si existieron cambios a los datos del inicio del proyecto.

• Descripción de variaciones mayores con respecto a los reportes anteriores según se registren. • Pronósticos del peso final, considerando los cambios en proceso de aplicación que tuvieran impactos en

el peso. • Resumen de Peso y Centro de Gravedad de cada Estructura en cada condición, desglosado por

Disciplina. Alternativamente, y para satisfacer ciertos casos de consulta, el desglose se presentará por área.

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• Tabla Histórica del Peso y Centro de Gravedad por cada Estructura en cada condición. • Gráfico histórico de barras mostrando el peso básico y la contingencia de cada estructura en cada

condición. • Gráfico geométrico de la ubicación del centro de gravedad de cada estructura en cada condición. • Listado general de componentes, ordenado por estructura – área – disciplina.

A.7.6 Pesaje Electrónico. Con el fin de corroborar las predicciones del Sistema de Control de Peso, se debe realizar un pesaje de estructuras cuando se tengan las siguientes circunstancias:

• El ensamble vaya a ser izado en aire y su peso sea mayor a las 1,000 ton. • En ensambles que se vayan a izar en aire y de menos de 1,000 ton de peso, pero que su peso mas los

elementos de izaje, superen el 75% de la capacidad de izaje de la grúa a emplear. Para casos especiales como pudieran ser los módulos, paquetes de equipos, etc., la definición o corroboración de su peso y centro de gravedad se podrán realizar por medio de un pesaje directo. En ningún caso, el pesaje de estructuras debe ser considerado como un sustituto del Sistema de Control de Peso. Se debe proporcionar un procedimiento el cual incluya:

• Entidad responsable de realizar el pesaje. • Descripción del equipo y método para el pesaje • Documentación de la precisión del equipo de pesaje (Certificados de calibración) • Lista de partes de repuesto que estarán disponibles en el sitio durante el pesaje • Autoridad certificadora de los instrumentos de pesaje • Esquemas para la distribución y montaje de los equipos • Carga esperada en cada punto de pesaje • Organización del contratista para el pesaje

Se debe asegurar que los puntos en donde se dispongan las celdas, soporten adecuadamente las cargas que estas imponen. De ser necesario, estas zonas deben ser reforzadas con elementos adicionales. El contratista debe preparar un reporte predictivo del pesaje y entregarlo 24 horas antes de la operación de pesaje. Este reporte contendrá:

• Peso y CG teórico del ensamble a pesar. • Listado de todos los componentes con su peso y CG incluidos en el pesaje. • Listado de todos los componentes temporales con su peso y CG incluidos en el pesaje. Esta lista incluye,

pero sin limitarse, el andamiaje, equipo y materiales de construcción, elementos de izaje, fluidos presentes en tuberías o equipos.

El peso de todos los componentes temporales no debe exceder el 1% del valor del peso de elementos permanentes al momento del izaje. Se debe procurar que los siguientes elementos se retiren del ensamble antes del pesaje:

• Contenedores de basura • Equipo de construcción que ya no va a ser empleado • Acumulaciones de agua, nieve o hielo

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• Elementos que causen cargas desconocidas al ensamble • Personal que no esté involucrado en el pesaje • Andamiaje que no se ocupe en el pesaje. • Fluidos de tuberías y recipientes empleados en pruebas hidrostáticas.

El contratista presentará un reporte de pesaje dentro de los siguientes 7 días calendario posteriores al pesaje, el cual incluirá:

• Certificado de Pesaje, firmado por el contratista de pesaje, el contratista y el representante del cliente, conteniendo: Identificación del proyecto, fecha, hora y sitio del pesaje, temperatura, velocidad y dirección del viento, esquema de localización de celdas, peso y CG total del ensamble, referencia al sistema de coordenadas global del ensamble, identificación del equipo de pesaje y su calibración.

• Unidades de medición • Resultados del pesaje • Cálculos del CG • Certificados de calibración del equipo de pesaje • Lista y resumen de los elementos por retirar, instalar y reubicar posterior al pesaje, detallando peso y CG • Reporte de predicción final • Desviaciones del procedimiento aprobado en caso de haberse presentado

N° de Documento: NRF-041-PEMEX-2007 05 de Enero

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