INSTRUCTIVO BAJADO DE TUBERIA

INSTRUCTIVO PARA REALIZAR CALCULOS PARA APLICACIONES
DE TIENDETUBOS o SIDE BOOM
1.0
OBJETIVO
Recopilar la información necesaria y diseñar el procedimiento de bajado de tubería
de 42” con Tiende Tubos o Side Boom en la Construcción del Oleoducto
Bicentenario de Colombia.
Generar estrategias para disminuir la accidentalidad en la ejecución de la actividad
de bajado de tubería de 42”, identificando los riesgos para implementar los controles
y las acciones preventivas y de seguridad.
Utilizar los manuales de rendimiento de los Tiende Tubos o Side Boom que vamos a
utilizar durante la ejecución del proyecto a fin de conocer el estado operativo de os
mismos antes de comenzar las obras.
Capacitar a los operadores en las buenas prácticas de HSE y dar los conceptos
básicos para el mantenimiento y la inspección de estas maquinas o dispositivo
mecánico que pueden ser peligrosos si no se mantiene en buenas condiciones, si lo
maneja un operador falto de capacitación o poco cuidadoso o si se hace funcionar
de forma irresponsable.
2.0
ALCANCE
Este instructivo es de aplicación en todos los frentes de trabajo de tubería en donde
se utilicen Tiende Tubos o Side Boom en la Construcción del Oleoducto Bicentenario
de Colombia.
3.0 DEFICINIONES
A continuación se presentan una serie de términos con sus definiciones que permitirá
entender el contenido del Manual Guía de Administración – Programa de Aseguramiento en
Levantamiento Mecánico de Cargas.
A





Accesorios para izamiento de carga: Tales como Grilletes, eslingas metálicas o
sintéticas, diferenciales, estrobos, cables, cadenas, bloques y aparejos, vigas
palomier, ojos de izamiento en cajas, cestas, puntos de izamiento, entre otros.
Aguilón: Extensión de la pluma de la grúa.
ANSI: Instituto Nacional Americano de Estándares.
Aparejador: Es la persona quien realiza el amarre de la carga que va a ser
levantada por un equipo de izaje.
Área superficial: Es la relación de dos (2) de las tres dimensiones que
siempre conforman un objeto o carga (ejemplo = Largo X Ancho).
B


Bloque del gancho: Es un accesorio de levantamiento del cual está
suspendido el gancho y a través del cual pasan las líneas del cable.
Bloque de carga: Estructura de metal para montar poleas, para cables de
acero y que tienen un gancho en el extremo inferior para sujetar la carga.
También conocido como bloque del gancho.
C


Cabrestante (Winche): Torno de eje vertical que se emplea para mover
grandes pesos por medio de una maroma o cable que se va arrollando en él a
medida que gira movido por la potencia aplicada en unas barras o palancas
que se introducen en las cajas abiertas en el canto exterior del cilindro o en la
parte alta de la máquina.
Capacidad bruta: Es lo que el equipo de izaje puede levantar sin tener en
cuenta el peso del gancho, la pelota, los dispositivos de levantamiento o
cualquier otro dispositivo conectado al equipo que no esté considerado como
parte de la carga.






Capacidad neta: Es lo que un equipo de izaje puede levantar teniendo en
cuenta el peso del gancho, la pelota los dispositivos de levantamiento o cualquier
otro dispositivo conectado al equipo, que no esté considerado como parte de la
carga.
Carga: Es el equipo o material que va a ser levantado por un equipo de izaje.
Carga lateral: Carga que impone fuerzas horizontales en el lateral del
pescante de una grúa o side boom.
Contrapeso: Es un peso adicional que se conecta a los cables anti giratorios o
en general a cualquier cable de manera que este permanezca pensionado aun
cuando no se tenga una carga amarrada. También es el peso localizado en la
base de la pluma, el cual ayuda a la estabilidad de la misma en el momento de
levantar una carga.
Corrosión: Fenómeno físico-químico mediante el cual un material sufre
deterioro debido a la variación, por oxidación de la composición química de las
capas más externas del material. Este proceso debilita las propiedades del
material. Es fácilmente reconocible y se puede minimizar manteniendo el material
alejado de la humedad.
Cuadrante de operación: Los cuadrantes de operación son aquellas áreas con
respecto a la posición de la grúa, donde se levantan y se depositan las cargas, es
decir adelante, atrás, lado derecho, lado izquierdo. Se debe tener en cuenta que,
según la configuración de la grúa, éstas no poseen las mismas capacidades en todos
los cuadrantes.
D

Diámetro: Es la medida de la línea que atraviesa un círculo pasando por la mitad de
este.
E




Ejecutor: Persona encargada de realizar un trabajo de manejo de carga. Se refiere
tanto a personal propio como contratista.
Equipos para izaje: Grúas, camión grúas, side booms, winches, puente grúas,
montacargas, manlift o camión canasta.
Eslingas: Dispositivo utilizado para el levantamiento de cargas y varía de acuerdo a
la capacidad y al uso que se le vaya a dar. De esa manera existen eslingas de cable,
de cadena y sintéticas.
Estándar: Son valores que se han establecido para las capacidades o dimensiones
de los materiales de acuerdo a unas condiciones generales y normales de operación.
F


Freno de izaje de gancho de carga: Freno para controlar el tambor sobre
el que enrolla el cable de izaje del gancho.
Freno del tambor de izaje: Freno para controlar el tambor en el que se
enrolla la línea de izaje de la carga.
G

Gráfico de carga: También conocido como gráfico de capacidad, gráfico de
clasificación. gráfico de izaje.
I

Interruptor de final de carrera: Dispositivo localizado al final de la última sección
de la pluma de una grúa el cual no permite que se estrelle el bloque con el conjunto
de poleas localizado en el extremo de la pluma.
L


Levantamiento: Es el trabajo de suspender del suelo y mover una carga con
un equipo de izaje.
Línea de izaje del pescante: Cable usado para controlar el movimiento del
pescante en un plano vertical.
O

Oruga: Es un sistema de desplazamiento y apoyo que utilizan algunas grúas y
consiste en una serie de placas metálicas unidas entre sí que rodean dos ejes,
los que a su vez brindan la tracción necesaria para el desplazamiento.
P


Paso o tramo de un cable: Es la medida para inspeccionar la cantidad de
alambres rotos en un cable. En un cable existen gran cantidad de paso y este
número depende de la longitud del cable. Existen varios tipos de pasos, y cada
tipo está determinado por la forma en la cual los torones están colocados en el
cable y por la forma en el cual los alambres están situados en los torones.
Dependiendo de la colocación del torón se define si el paso es derecho o
izquierdo, y dependiendo de la colocación de los alambres en el torón se define
si es paso regular o lang.
Pluma o boom: Es el brazo principal de la grúa, es de donde cuelgan el bloque
y a su vez las cargas. Existen varios tipos de plumas como: plumas telescópicas
y plumas de celosía o armazón.
R

Radio de carga: Es la distancia horizontal desde la proyección del eje de
rotación a la superficie de soporte antes de levantar la carga hasta el centro de
la línea de levantamiento con la carga aplicada.

Radio de operación: Es la distancia horizontal comprendida entre el eje de la
corona de giro antes de levantar la carga y el eje del gancho de carga después
de izada la carga.
S


SAE: Society of Automotive Engineers.
Señalizador/Señalero: Persona de señalización. El único individuo responsable de
dar directivas al operador. Estas directivas pueden ser vía señales manuales o por
comunicaciones de radio.
4.0 Aplicaciones típicas de tiende tubos o Side Boom en condiciones de
terreno liso y firme
561M colocando tubos de 8 a 16 pulgadas
572R colocando tubos de 16 a 24 pulgadas
583R colocando tubos de 24 a 38 pulgadas
589 colocando tubos de más de 40 pulgadas
5.0 GRAFICO DE UN BAJADO DE TUBERIA ESTANDAR
CN
Extensión de Pluma
Pendiente
Segura
ø
Zanja =2.5xø
= 2xPZ
Profundidad
L
Ancho Zanja
= 2xø
BAJADO DE TUBERIA IDEAL
La ilustración precedente proporciona información
aplicaciones típicas de los tiende tubos o Side Boom.
general
acerca
de
las
Aunque el ejemplo que sigue explora muchas de las variables involucradas en el
tendido de tubos, no cubre todas las posibles variables que el contratista de tendido
de tubos debe tener en consideración.
Al considerar el tiende tubos o Side Boom apropiado para una aplicación, hay que
tener en cuenta muchas consideraciones aparte de la capacidad nominal de
levantamiento de la máquina según la SAE. Estas variables incluyen, pero no se
limitan a, las siguientes:
Diámetro y peso del tubo por pie lineal
El ancho de la zanja, que es normalmente el doble del diámetro del tubo
La profundidad de la zanja que es normalmente más de 2,5 veces el diámetro
del tubo
Pendiente Segura es la distancia desde la zanja hasta el inicio de la zapata
del Side boom necesaria por las condiciones de estabilidad del suelo
generalmente 2:1 (Esta debe ser igual a dos veces la profundidad de la zanja)
Distancia aceptable entre los puntos de levantamiento del tubo cuando está
colgando (para evitar que el tubo se doble) se determina según las características de
doblez del tubo. Si los puntos de levantamiento están demasiado separados, se
puede producir una comba en el tubo debido a su propio peso y se dañaría el tubo,
las variables a tener en cuenta son:
El factor de seguridad de operación deseado por el contratista
La longitud a la cual deberá estar colgando el tubo al colocarlo está
determinada por las características de dobles del tubo, el terreno, etc.
Las condiciones del suelo, preparación de la base de la carretera
Un punto importante a considerar es la extensión necesaria de la pluma. Esta es la
distancia desde el centro del tubo hasta el riel de la cadena izquierda del tractor. Se
puede calcular la extensión de la pluma que se necesita para una aplicación como
sigue:
Extensión de la pluma = 2 x Profundidad de la zanja + (0,5 x ancho de la zanja).
Puede encontrarse la capacidad nominal de carga del tiende tubos o Side Boom a
una extensión determinada de la pluma (según ANSI/ASME B30.14) en las gráficas
de capacidad de carga en esta sección del Manual de rendimiento. Una vez que se
ha determinado la capacidad de carga, se puede calcular la distancia máxima entre
los puntos de levantamiento como sigue:
Distancia Máxima Entre Dos =
Puntos de Levantamiento
Capacidad de Carga con esa Extensión de la Pluma
Factor de Seguridad x Peso del Tubo por Pie Lineal
La distancia máxima entre los puntos de levantamiento del tubo (según las
características de doblez del tubo) puede ser menor que la distancia máxima entre
los puntos de levantamiento, calculada en función de la capacidad de carga del
tiende tubos o Side Boom. Si este es el caso, se debe utilizar la distancia más corta
para evitar causar daños al tubo.
Como ejemplo, considere un proyecto de tendido de tubos de 42 pulgadas de
diámetro y de 5/8 pulgada de grosor de la pared del tubo, con un peso de 302,5
libras por pie lineal y en un suelo que tiene una pendiente de seguridad de 2.
Utilizando las fórmulas anteriores:
La profundidad de la zanja debe ser de 2.5 x 42 pulgadas = 2.5 x 1.067 mts =
2.66 mts de profundidad
El ancho de la zanja debe ser de 2 x 42 pulgadas = 2 x 1.067 mts = 2.134
mts de ancho
La extensión de la pluma debe ser de 2 x 2.66 mts + (0,5 x 2.134 mts) =
= 5.32 mts + 1.067 mts
= 6.4 mts
Utilizando la gráfica de capacidades de levantamiento del Side Boom 589
encontramos que el equipo tiene una capacidad nominal de carga según ANSI de
aproximadamente de 40.000 libras con una extensión de la pluma de 6.4 mts.
Al usar los valores de carga nominal, es importante tener en cuenta que las gráficas
de capacidades de levantamiento se basan en los procedimientos de prueba de SAE
y de ANSI, en los cuales las pruebas de los tiende tubos se hacen en superficies
horizontales de cemento. Cuando se trabaja en suelos en condiciones más blandas
o cuando se trabaja en pendientes, se puede reducir de forma importante la
capacidad de carga del tiende tubos.
Si el contratista utiliza un factor de seguridad igual a 2, entonces la distancia máxima
entre los puntos de levantamiento del tubo es:
Distancia Máxima Entre Dos =
Puntos de Levantamiento
Capacidad de Carga con esa Extensión de la Pluma
Factor de Seguridad x Peso del Tubo por Pie Lineal
Reemplazando tenemos:
40.000 lbs__ =
2 x 302.5 lb/pie
66,11 Pies = 19.83 mts
Es importante recordar que 19.83 mts es la distancia entre los puntos de
levantamiento, no la distancia entre el extremo delantero de un tiende tubos y el
extremo trasero de otro.
Ejemplo 2: Si suponemos que hay que tener 200 metros de tubo colgando durante el
proceso de bajado, ¿cuantos Tiende Tubos o Side Boom tenemos que utilizar ? :
200 mts
19.83 mts
= 10.085
Esto significa que necesita diez (10) Side Boom para bajar
a la zanja los 200 mts de tubería colgada.
En el caso particular de Bicentenario la pendiente segura (PS) será igual a dos
veces la profundidad de la zanja (PZ),
PS = 2x(PZ) = 2x(2.5xø)
PS = 2x(2.5x1.067)
PS = 5.33 metros
Esto significa que para dar cumplimiento a la norma el Tiende tubos o Side Boom
deberá estar separado del borde de la zanja a una distancia de 5.33 metros, para
evitar derrumbamiento del talud de la excavación ya que el tiende tubos tiene un
peso aproximado de 65 toneladas y además vamos a carretear los equipos por
zonas inundables o terrenos saturados de agua.
En terrenos firmes y de mejor compactación se puede acercar el tiende tubos al
borde de la zanja, la distancia recomendada es de una vez el ancho de equipo, ó
sea aproximadamente 3 mts, esto trae como consecuencia que los equipos ganan
capacidad de carga, si aplicamos esta premisa al ejemplo anterior entonces
tenemos:
1.- Extensión de la pluma = 3 mts + (0,5 x ancho de la zanja)
Extensión de Pluma = 3 mts + (0,5 x 2ø)
Extensión de Pluma = 3 mts + (0,5 x 2(1.067))
Extensión de Pluma = 3 mts + (0,5 x 2.134)
Extensión de Pluma = 3 mts + (1.067)
Extensión de Pluma = 4.067 mts
Consultando la carta de capacidad de carga de un Tiende Tubos o Side Boom
Cat 589 para esta extensión de Pluma es de 60000 lbs.
2.- Distancia Máxima Entre Dos = Capacidad de Carga con esa Extensión de la Pluma
Puntos de Levantamiento
Factor de Seguridad x Peso del Tubo por Pie Lineal
Reemplazando tenemos:
60.000 lbs__ =
2 x 302.5 lb/pie
99.17 Pies = 29.72 mts
Ejemplo: Si suponemos que hay que tener 200 metros de tubo colgando durante el
proceso de bajado a la zanja, ¿cuantos Tiende Tubos o Side Boom tenemos que
utilizar ? :
200 mts
29.72 mts
= 6.729
Esto significa que se necesitan siete (7) Side Boom Cat 589
para bajar a la zanja los 200 mts de tubería colgada.
INSPECCIONES DE LOS TIENDE TUBOS o SIDE BOOM
INSPECCIÓN ESTRUCTURA DEL TIENDE TUBOS o SIDE BOOM
Inspeccione el Side Boom estructural y operacionalmente
Inspeccione cuidadosamente las orugas y sprokers
Inspeccione el sistema hidráulico (control de fugas)
Inspección sistema eléctrico
Inspeccione funcionamiento de contrapesas
Inspeccione cuidadosamente el winche, cable de pluma, cable de carga,
poleas, patecla.
Inspeccione el freno del winche
Verifique la ausencia de fisuras de ser necesario recurra a pruebas no
destructivas
Verifique el ensamble de la pluma al equipo (pasadores, pines)
Verifique que ningún elemento de la pluma se encuentre doblado o averiado
Verifique puentes de la pluma y soldaduras
Verifique el cabezal de la pluma
Utilizando protección en las manos inspeccione los cables según los
criterios de rechazo:
Seis o más alambres rotos en un trenzado
Tres o más alambres rotos en un cordón de trenzado
Un alambre roto cerca de un lugar de ponchamiento
Por arco eléctrico o calor
Nido de pájaro
Aplastamiento
Alta torcedura
Corrosión
Si encuentra hilos rotos que no pasen los criterios de rechazo identifique para
efectos de seguimiento y trazabilidad
Verificar lubricación del cable del winche
Inspeccione Gancho y Polea
Superficie por desgaste, deformaciones, melladuras y grietas
Cuello del gancho por señales o abertura
Aldaba de seguridad en sitio y trabajando
Chavetas y poleas por roturas ó daños
Áreas en dudas hacer tintas penetrantes ó partículas magnéticas
Se debe conocer el WLL del gancho.
La polea debe ser para el diámetro del cable
La polea no debe estar golpeada, deformada, fisurada ni desgastes
superiores a lo permitido.
Antes de cualquier operación verifique:
Inspección preoperacional escrita del Side Boom
Inspección de elementos de izaje cada vez que se usen
Elaboración y validación plan de izaje
Tabla de capacidad en español
Realización charla pre-izaje
Competencia y certificación del personal involucrado
Certificación del equipo y elementos de izaje
Análisis de riesgos y permisos de trabajo
Verificación de: piso, pendientes, obstáculos, aparejamiento y carga.
Extintor con carga vigente y kit de seguridad y ambiental
Uso de EPP con los personas involucrados
Operación segura del Side Boom
Los SIDE BOOM están diseñados para izar cargas en forma vertical.
Las cargas deben estar totalmente sueltas
Las cargas se deben llevar lo más cercano posible al piso
Se debe evitar que la carga péndule
Se debe evitar golpes de pluma
Siempre se deben llevar las cargas con los mínimos radios
Siempre se deben aparejar las cargas del centro de gravedad
Siempre se deben utilizar cuerdas guías para controlar las cargas
Siempre se debe conocer el peso, el tamaño, la forma y el contenido de la
carga
Hacer plan de izaje, tener en cuenta el péndulo de la carga en el carreteo
(25%)
Escoger aparejos adecuados e inspeccionarlos antes del uso
En el carreteo llevar la carga cerca al piso y con mínimo radio
En pendientes se debe winchar el Side Boom
Se debe inspeccionar cable del winche de tiro, grilletes, orejas, antes de la
operación
Adecuar correctamente la vía carreteable, dejar pendiente al lado contrario
de la zanja.
Planear la maniobra identificando peligros y riesgos de la operación
Hacer plan de izaje múltiple
Ubicar los equipos de tal manera que haya una correcta repartición de cargas,
siguiendo este instructivo.
Ubicar los equipos en la distancia segura de la zanja
Escoger un líder para controlar la operación de cada equipo
El líder se debe ubicar en un lugar donde tenga la visibilidad de toda la
maniobra
Inspeccionar los equipos antes de realizar la maniobra
Inspeccionar los elementos de izaje de cargas
Asegurar la lingada con un equipo o con un muerto en la parte final
Evitar péndulos y golpes de pluma en la maniobra
Conozca e interprete a cabalidad la tabla de capacidades de los equipos a
utilizar
Verifique que no existan redes eléctricas o que estas estén señalizadas
Mantenga el área de operación sin personal alrededor, el desplazamiento
involuntario de la carga o falla en el cable puede causar lesiones serias o
muerte.