Autor: Jesus V, 04 noviembre 2023.
Introducción
La corrosión se define como el deterioro de un metal o aleación debido a una reacción química o electroquímica con su medio ambiente. Estos materiales resultan imprescindibles para la construcción de infraestructuras, plataformas, tanques y tuberías, entre otros, en la industría en general, en este artículo disertaremos sobre la corrosión en la indusria Oil & gas.
Se manifiesta cuando los metales, sometidos a condiciones ambientales específicas, regresan a su estado original de óxidos. Este proceso destructivo amenaza la integridad de las estructuras, colocando en peligro la seguridad y operatividad.
La industria del petróleo y gas tiene un gran impacto en la producción de energía mundial1, sin embargo, para su óptimo funcionamiento, se debe gestionar y controlar la corrosión, con el fin de evitar graves consecuencias, las cuales conoceremos a continuación.
El proceso corrosivo
El proceso de corrosión de un metal consiste en las interacciones químicas o electroquímicas, del material con el medio ambiente2, especificamente en contacto con agua y oxígeno. Mediante estas interacciónes, la superficie del activo se destruye gradualmente debido a una reacción con las sustancias de su entorno exterior3.
En el caso de la interacción electroquímica, conocida como corrosión galvánica, dos metales diferentes deben generar una diferencia de potencial en un medio conductor4, como lo es comúnmente el agua. De esta manera, uno se vuelve un ánodo y el otro un cátodo, y como resultado, el primero pierde iones para mantener un equilibrio de electrones, generando así el fenómeno corrosivo.
Debido a la exposición de la industria del petróleo y gas al mar y su entorno, la corrosión es una reacción natural en este tipo de infraestructuras (ver figura 1). Por ello, es común que empresas que consideran importante el mantenimiento de sus instalaciones implementen técnicas como el uso de aditivos y revestimientos como forma de prevenir y disminuir la velocidad de la reacción.
Posibles causas de la corrosión
- Exposición a condiciones corrosivas: Condiciones como la humedad y la salinidad son las más frecuentes en la generación de corrosión, no obstante, existen agentes adicionales como los gases, químicos y otras sustancias que también pueden acelerar este tipo reacción en las tuberías y equipos.
- Falta de mantenimiento: El no contar con un óptimo mantenimiento enfocado en la detección y tratamiento de la corrosión, puede dar paso a la formación y evolución de esta.
- Falta o deterioro de revestimientos: Los revestimientos sirven como una forma de proteger la superficie de las estructuras ante los agentes detonantes. En caso de tener un revestimiento deficiente, o no contar con uno en su totalidad, el deterioro de los materiales
- Aislamiento: Al aislar un equipo, este puede verse afectado por una gran variedad de factores externos presentes en el ambiente donde se encuentra. Como consecuencia, se puede generar la corrosión bajo aislamiento (CUI), manifestándose a través de un método galvánico, ácido o alcalino, o sino por cloruro.
- Impurezas en fluidos de trabajo: En su estado natural, el crudo a extraer cuenta con impurezas en su composición. Algunos de estos compuestos son el agua, partículas sólidas y sedimentos. Cada una de estas presencias en el combustible afectan a las tuberías durante su transporte.
Consecuencias en la Industria Oil & Gas
- Filtraciones: La corrosión no controlada puede expandirse por las tuberías hasta generar filtraciones, como consecuencia del desgaste proporcionado. Dicho efecto puede traer consigo graves consecuencias como los derrames de crudo o filtraciones de gases. Atentando así contra el medio ambiente, y al mismo tiempo comprometiendo la vida de los trabajadores de la planta.
- Fallas estructurales: El deterioro de las infraestructuras puede desencadenar eventos desafortunados que amenacen contra la integridad de aquellas personas a sus alrededores. Adicionalmente, podría ser la causa de intervenciones y sanciones por los riesgos que supone el entorno de trabajo.
- Problemas de producción: La presencia de corrosión de alto grado en tuberías, equipos y estructuras, requerirá de cambios inmediatos para permitir un óptimo trabajo. Con ello, se presentan interrupciones en los procesos, ocasionando periodos de pausa y disminución de producción.
- Deterioro de equipos: No controlar los efectos corrosivos en los equipos terminará logrando que estos no tengan el desempeño deseado, ocasionando que su vida útil sea más corta. Asimismo, el arreglo de esta problemática comprende gastos monetarios y cambios en la logística.
Impacto económico
Desde una perspectiva económica, el fenómeno de la corrosión impone una carga financiera significativa en la industria Oil & Gas. Los costes directos están vinculados a la necesidad de reparar o sustituir los equipos corroídos, lo que puede representar inversiones considerables en concepto de mantenimiento y adquisición de componentes de reemplazo.
Según estimaciones de la Asociación Nacional de Corrosión (NACE), el impacto económico global la corrosión se cifra en 2,5 trillones de dólares, equivalente al 3,4 % del Producto Interno Bruto mundial en el año 2013. A esto se deben agregar las paradas inesperadas de operaciones, derivadas de fallos atribuibles al deterioro corrosivo, lo que agrega una carga adicional en términos de pérdida de producción.
También deben ser tomados en cuenta los costes indirectos significativos. Por ejemplo, la inadecuada gestión de integridad de las tuberías puede resultar en fugas que amenacen al medio ambiente, dando origen a potenciales implicaciones legales. Asimismo, las interrupciones o detenciones de la planta por el mal funcionamiento de equipos pueden afectar la cadena de suministro, ejerciendo impactos negativos en la disponibilidad de recursos energéticos y desencadenando variaciones en los precios.
Casos de estudio
Refinería Silver Eagle (2009)
A comienzos del año 2009 la refinería Silver Eagle se encontraba reportando fallas, llegando a generarse incluso un incendio producto de la liberación de una gran nube de vapor inflamable proveniente de un tanque de almacenamiento5. Como consecuencia de ello, cuatro trabajadores resultaron heridos, pero el incidente no logró escalar a un suceso mayor.
Su incidente más grande vendría el 4 de noviembre, cuando una de sus tuberías sufrió una ruptura, desencadenando así una explosión que ocasionó grandes daños a las comunidades más cercanas.
Según los estudios metalúrgicos, la razón principal del colapso de la tubería fue la corrosión presente en esta, la cual se originó por la falta de mantenimiento con el paso de los años. Afortunadamente, no hubo bajas en este incidente, sin embargo, la comunidad de Wood Cross, Utah, fue marcada por el inminente terror producto de la explosión ocurrida.
Co-operative Refineries Limited (2011)
El desafortunado incidente que se desarrolló en las instalaciones de la empresa tuvo lugar el 6 de octubre de 2011. Una de las tuberías de la infraestructura poseía daños a causa de corrosión6, y esta no fue detectada previamente, ocasionando que el desgaste evolucionara hasta lograr su ruptura.
Como resultado, se formó un gran incendio que fue acompañado por una explosión, perjudicando a los trabajadores cercanos a la zona. Aunque no hubo pérdidas, un total de 52 personas resultaron heridas, y un aproximado de 13 afectados necesitaron de atención médica inmediata debido a las lesiones.
Entre los factores principales del accidente, se encontraba el hecho de que anteriormente implementaron cambios en su proceso de refinado, generando un aumento en la tasa de corrosión. Esto, sumado a un control inadecuado de las degradaciones de la infraestructura, desarrolló en cuestión de tiempo el catastrófico evento.
Refinería Richmond (2012)
El 6 de agosto de 2012, algunos trabajadores de la planta industrial de Chevron localizada en Richmond detectaron una pequeña filtración proveniente de una de las tuberías. Debido a las inquietudes que esto generó, el equipo de trabajo decidió retirar el aislamiento de la tubería para poder apreciar mejor la causa de filtración, sin embargo, dicha acción trajo consigo la formación de una nube de vapor por una ruptura7.
La razón de esto fue que la tubería presentaba una disminución en su grosor producto de la corrosión interna que tenía ya mucho tiempo desarrollándose. A pesar de la intervención del cuerpo de bomberos, el más estado de la tubería en cuestión permitió que la fuga de vapor aumentara hasta cubrir la zona por completo, dificultando la retirada de los trabajadores.
En cuestión de minutos, los hidrocarburos reaccionaron y formaron un incendio que terminó cubriendo la instalación de Chevron. Ningún trabajador vio implicada su vida durante el evento, no obstante, un aproximado de 15000 personas acudieron a hospitales cercanos por síntomas y padecimientos relacionados con el incidente.
Conclusión
La gestión efectiva de la corrosión es importante para prevenir estas consecuencias y proteger la integridad de las infraestructuras, la seguridad de las personas y del medio ambiente. Además, el impacto económico de la corrosión a nivel global es significativo, debidos costos directos e indirectos que afectan a la industria Oil & Gas y a la economía en general. Por lo tanto, es fundamental implementar estrategias de control y prevención de la corrosión para salvaguardar tanto la seguridad como la viabilidad económica de esta importante industria.
Referencias
- Andrade, A. (2023, 28 de junio). The economic impact of corrosion in Oil and Gas. Recuperado el 1 de noviembre de 2023, de https://vidyatec.com/blog/economic-impact-corrosion-oil-and-gas/
- Andrade, A. (2022, 2 de agosto). The Corrosive Process in the Oil and Gas Industry. Recuperado el 1 de noviembre de 2023, de https://vidyatec.com/blog/the-corrosive-process-within-oil-and-gas/
- Corrosionpedia. (2019). What Does Chemical Corrosion Mean?. Recuperado el 1 de noviembre de 2023, de https://www.corrosionpedia.com/definition/6394/chemical-corrosion
- Brondel, D., Edwards, R., Hayman, A., Hill, D., Mehta, S., Semerad, T. (1994). Corrosion in the Oil Industry. Recuperado el 1 de noviembre de 2023, dehttps://www.slb.com/-/media/files/oilfield-review/p04-18
- US Chemical Safety Board. (2014, 10 de abril). CSB Releases Analysis Showing Cause of Rupture and Hydrogen Blast in 2009 Silver Eagle Refinery Accident in Woods Cross, Utah. Recuperado el 2 de noviembre de 2023, de https://inspectioneering.com/news/2014-04-10/3854/csb-releases-analysis-showing-
- CTV News. (2015). Co-op fined $280K in 2011 Regina refinery explosión. Recuperado el 2 de noviembre de 2023, de https://regina.ctvnews.ca/co-op-fined-280k-in-2011-regina-refinery-explosion-1.2371679#:~:text=In%20October%202011%2C%20a%20corroded,negligence%20put%20workers%20at%20risk.
- The Guardian. (2012). Chevron refinery fire probe hones in on corrosion of decades-old pipe. Recuperado el 2 de noviembre de 2023, de https://www.theguardian.com/business/2012/aug/11/chevron-refinery-fire-inspection-pipe
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