Deteniendo la corrosión en estructuras de servicio en la industria petrolera y de gas
Deteniendo la corrosión en estructuras de servicio en la industria petrolera y de gas
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Con los precios del petróleo y gas reducidos a la mitad de lo que fueron recientemente, los gerentes de operaciones y los ingenieros de corrosión se han dado cuenta que la forma más efectiva de minimizar costos y sobrevivir la recesión es eliminar los gastos regulares asociados con el control de la corrosión en estructuras de servicio hechas de acero carbonizado.
De acuerdo al informe internacional de la Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión (NACE por su sigla en inglés) denominado El costo de la corrosión y estrategias de prevención en Estados Unidos, dedicado a las tuberíasde transmisión para gas y líquidos solamente, “el costo promedio de gastos por corrosión es estimado en $7 billones de dólares para monitorear, reemplazar, y mantener estos equipos.”
Esta cifra se multiplica rápidamente cuando se toma en cuenta la disminución en los ingresos, la caída en la productividad y los costos por limpieza de derrames o fugas lo que resulta en un impacto a la rentabilidad. Esto es algo que la industria busca superar, especialmente cuando los precios del petróleo y del gas se mantienen tan bajos.
Desde contenedores de tránsito upstream, al transporte de productos midstream, tanques de almacenamiento y proceso, a refinerías downstream, el reto ha sido siempre controlar la corrosión. Tradicionalmente, las pinturas de polímeros y revestimientos que contienen cierto tipo de goma se han utilizado como una barrera física para mantener a los elementos que ocasionan la corrosión, como sería el agua y el oxigeno, separados de los substratos de acero. Esto funciona hasta que la pintura se raspa, descascara o agrieta, permitiendo la entrada de los elementos que promueven la corrosión entre el substrato y el revestimiento.
Entonces, el revestimiento podría actuar como un efecto invernadero –atrapando el agua, el oxigeno y otros causantes de la corrosión –lo que permitiría que la corrosión se extienda. Por esta razón, dichos revestimientos tienen que aplicarse cada 3-7 años, dependiendo de factores como la lluvia, humedad, y la proximidad al ambiente marino. Mientras que el acero inoxidable puede ser utilizado para tanques u otros equipos de alto valor para resistir la corrosión, puede resultar hasta seis veces más caro que el acero carbonizado, y más difícil de soldar, fabricar y mantener.
Actualmente existe una nueva generación de revestimiento anticorrosión, llamado Cerámicas de Fosfato Químicamente Adheridas (CBPC por su sigla en inglés) que tiene como destino y de una manera económica, detener este tipo de corrosión, mejorar la seguridad, así como extender la vida útil del tanque, tubería y equipo en la industria del petróleo y gas, al mismo tiempo que minimizar las interrupciones en la producción debido a mantenimiento.
Más allá de la protección de plataformas marinas
La compañía Energy Development LLC, de la Corporación Nacional Petrolífera de China (CNOOC por su sigla en inglés), que cuenta con activos e ingresos anuales de más de 10 billones RMB (U$D1.5 billones), trata constantemente de proteger sus contenedores de plataformas contra la corrosión. Pero debido a la continua exposición a las condiciones marinas, y colisiones severas debido al continuo desgaste producido por la carga y descarga, los revestimientos tradicionales fallaban poco tiempo después de haber sido aplicados. Adicionalmente, dichos revestimientos tenían otras desventajas que se presentaban durante la aplicación: se requería aplicar muchas capas, lo que resultaba ineficiente, además eran inflamables, y emitían compuestos orgánicos volátiles (VOC por su sigla en inglés).
Para encarar esta situación, la compañía recurrió a EonCoat, que es un revestimiento inorgánico aplicado en forma de aerosol de la compañía homónima, con sede en Carolina del Norte, EE.UU. EonCoat representa una nueva categoría de revestimientos de Cerámica de Fosfato Químicamente Adheridas (CBPC por su sigla en inglés) que pueden detener la corrosión, facilitar la aplicación, y reducir el tiempo de baja de la producción debido a mantenimiento.
En contraste con los revestimientos polímeros que se encuentran encima del substrato, el revestimiento de Cerámica de Fosfato (CBPC) resistente a la corrosión, se adhiere a través de una reacción química con el substrato, y la presencia de una oxidación leve de la superficie de hecho mejora esa reacción. Se produce una aleación. Esto imposibilita que los causantes de la corrosión, como el oxigeno y la humedad, se metan debajo del revestimiento en la forma en que lo hacen con las pinturas tradicionales.
A pesar que los revestimientos polímeros tradicionales se adhieren mecánicamente a los substratos que han sido extensamente reparados, si estos son dañados, la humedad y el oxigeno llegarán debajo de la capa de revestimiento desde cada lado de la superficie expuesta.
En contraste, el mismo daño ocasionado a un substrato con un revestimiento de cerámica no extenderá la corrosión en equipos de petróleo y gas, dado que la superficie de acero carbonizado se convierte en una aleación de óxidos estables. Una vez que la superficie del acero es estabilizada (de la misma forma en que metales nobles como el oro y la plata son estables), ya no interactuará con el ambiente y no podrá corroerse.
Con el método de fotografía escaneadora microscópica de electrón es visible que EonCoat no deja un espacio ente el acero y el revestimiento, debido a que la adhesión es química en lugar de ser mecánica. Dado que no hay ningún espacio para que la humedad pueda expandirse, el sistema EonCoat detiene más eficientemente la corrosión en aplicaciones de upstream, midstream y downstream.
La barrera contra la corrosión está cubierta con una capa de cerámica resistente a la corrosión, fuego, agua, abrasión, impacto, químicos y temperaturas de hasta 200 grados centígrados. Además de esto, el revestimiento de cerámica representa un rol vital en el hecho de que ayuda a eliminar los gastos de mantenimiento y el ciclo constante de tener que reemplazar un revestimiento tradicional periódicamente.
“Si la cáscara de cerámica y la capa de aleación llegara a romperse en algún momento, la cáscara de cerámica actúa como una reserva de fosfato que continuaría aleando el acero,” explicó Merrick Alper, presidente de EonCoat. “Esto cicatriza la grieta, dependiendo del tamaño, y detiene la corrosión de ser necesario. Esta cualidad, junto con las otras propiedades del revestimiento, permite una protección contra la corrosión que es efectiva, permanente por la vida útil de las estructuras de servicio, y de una sola aplicación.”
Con el fin de obtener dicha protección contra la corrosión, Wuhan Hengshi Engineering LLC aplicó una capa en atomizador a 38 contenedores que fueron puestos en servicio por EDC de CNOOC, cubriendo una superficie aproximada de 1 837 metros cuadrados (19,773 pies cuadrados). Tres años más tarde, los contendores poseen una excelente protección contra la corrosión, excepto en algunas áreas donde el revestimiento se desprendió debido a una colisión. Estas áreas fueron reparadas rápidamente y las unidades fueron puestas nuevamente en servicio.
“Cuando cierto tipo de equipo, como contenedores son frecuentemente utilizados al punto donde el acero y la capa de revestimiento CBPC que lo rodea se daña, el revestimiento es típicamente reparado de una forma muy simple, aplicando una nueva capa de EonCoat sobre la anterior, siempre y cuando la parte dañada esté corroída uniformemente,” según Alpert. “Por esta razón, el equipo puede volver a entrar en servicio en cuestión de horas si es que la compañía tiene los materiales de aerosol in situ”.
Los supervisores de operaciones de petróleo y gas, o los ingenieros de corrosión, quienes constantemente tratan de reducir costos, se han dado cuenta que además de reducir costos, el revestimiento CBPC, como el EonCoat, tiene otras ventajas que van más allá de la protección contra la corrosión.
Estos revestimientos consisten de dos componentes inofensivos que no interactúan sino hasta que son aplicados con el método industrial estándar, que es el sistema de aerosol, comúnmente utilizado para aplicar espuma de poliuretano o revestimientos de poliurea. Dado que los revestimientos de CBPC son inorgánicos, inoloros, no son tóxicos, y no contienen componentes orgánicos volátiles ni contaminantes peligrosos del ambiente (VOCs y HAPs por sus siglas en inglés), pueden ser aplicados con tranquilidad incluso en espacios limitados.
Uno de los mayores beneficios sin embargo, es la posibilidad de volver a poner en servicio el equipo mucho más rápidamente, lo que minimiza el tiempo de baja de la producción. El tiempo ahorrado en cualquier proyecto anticorrosión, utilizando el revestimiento de cerámica, viene acompañado de una simplificación en la preparación de las superficies a reparar y la minimización del tiempo de curación. Con un revestimiento contra la corrosión tradicional, se requiere una limpieza total del metal (NACE 2/SSPC-SP 10) para preparar la superficie. Pero con el revestimiento cerámico, se necesita sólo una limpieza comercial tipo NACE 3/SSPC-SP 6.
Para proyectos de protección contra la corrosión utilizando las típicas pinturas de polímero como los poliuretanos o epoxis, el tiempo de curación puede ser de días o semanas antes de poder aplicar la próxima capa de este ‘sistema de tres partes’, dependiendo del producto. El tiempo de curación es necesario para permitir que cada capa logre alcanzar sus propiedades óptimas, incluso aunque parezcan estar secas al tacto.
Con los revestimientos tradicionales se requiere una preparación exhaustiva y muy detallada de la superficie para evitar la oxidación de la misma, de lo contrario se podría presentar lo que se conoce como “oxidación repentina”, lo que podría requerir una limpieza de flujo de alta presión.
“Típicamente es necesario mantener un SP 10 durante toda la operación de limpieza y de pintura, cuando se utilizan revestimientos tradicionales,” según Wesley Newburn, gerente de control de calidad de Mobley Industrial Services, un contratista de servicios múltiples para la industria química, petroquímica y de refinamiento. “Es posible que haya que alquilar un equipo de D-H ya que la humedad que esté arriba del 60% oxidará la superficie y requerirá una limpieza de flujo de alta presión”.
En contraste, utilizando un revestimiento de cerámica resistente a la corrosión, que necesita sólo una capa y requiere muy poco tiempo de aplicación y aún menos tiempo de curación, el retorno a servicio puede ser logrado en casi una hora. Este tipo de eficiencia puede potencialmente ahorrar cientos de miles de dólares al día, al reducir los tiempos de baja de producción por mantenimiento en las aplicaciones de gas y petróleo.
“Quizá la mayor ventaja con EonCoat es que no hay que preocuparse por la preparación de la superficie,” resaltó Newburn. “Uno puede limpiar a alta presión toda la superficie, y aplicar el revestimiento sin preocuparse de no haber hecho una limpieza perfecta. No hay necesidad de equipo D-H porque el revestimiento cerámico puede ser aplicado aunque la superficie esté húmeda o mojada. Un poco de oxidación hace incluso, que se adhiera mejor.”Te podría interesar...
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Exportaciones manufactureras de Colombia crecen...
El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, MarÃa Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economÃa global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la polÃtica de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, MarÃa Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economÃa global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la polÃtica de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.