Corrosión bajo aislamiento en tanques ATS: Causas y soluciones

La corrosión bajo aislamiento se ha convertido en una de las fallas más críticas en la industria del petróleo, gas y productos químicos en equipos como los tanques de almacenamiento sobre el suelo (ATS). Los daños asociados a la CUI generan pérdidas económicas, riesgos operacionales y comprometen la integridad mecánica. Este artículo analiza sus causas, mecanismos, detección avanzada sin retirar aislamiento y las soluciones basadas en API 575, API 653 y NACE SP0198, proporcionando una guía práctica y actualizada para operadores, inspectores y responsables de confiabilidad.

¿Qué causa la corrosión bajo aislamiento en tanques ATS?

La corrosión bajo aislamiento (CUI) en tanques almacenamiento sobre el suelo (ATS) es un fenómeno agresivo y silencioso que ocurre cuando humedad, sales o contaminantes penetran el aislamiento térmico del tanque y permanecen atrapados contra la superficie metálica. Aunque los tanques están diseñados para condiciones severas, la combinación de metal, agua, aire y temperatura hace que el ambiente bajo el aislamiento se convierta en un entorno altamente corrosivo.

A continuación, se describen los factores principales que desencadenan la CUI en tanques de almacenamiento sobre el suelo:

Infiltración de humedad y fallas de sellado

El aislamiento térmico está expuesto a lluvia, rocío, lavado industrial, condensación y derrames. Cuando las barreras de vapor se degradan o el sellado se fisura, el agua penetra y queda atrapada, especialmente en zonas de baja pendiente como el techo o la parte superior del manto del tanque. Con el tiempo, esta humedad combinada con oxígeno acelera el proceso corrosivo.

Rango crítico de temperatura

La CUI aparece con mayor severidad en acero al carbono, que estén operando con temperaturas externa entre – 4 °C y 175 °C y para los aceros inoxidables austeníticos y dúplex entre 50 y 175 °C o con ciclos que alcancen el punto de rocío atmosférico. Muchos tanques ATS operan dentro de este intervalo, especialmente aquellos que almacenan hidrocarburos calientes, asfaltos, azufre o productos refinados.

Efecto de los ciclos térmicos

Los cambios de temperatura generan expansión y contracción del aislamiento, lo cual crea microaberturas por donde ingresa humedad. Estos ciclos térmicos también generan condensación interna, un factor clave señalado en API 575 como uno de los principales detonantes de la CUI.

Presencia de cloruros y sulfatos

Las sales incrementan la conductividad del agua atrapada y aceleran la corrosión. Ambientes costeros o zonas industriales con aerosoles químicos muestran mayores tasas de deterioro.

Materiales de aislamiento inadecuados

Aislantes higroscópicos, como lana mineral sin recubrimientos adecuados, retienen agua y prolongan la exposición del acero al ambiente húmedo. NACE SP0198 detalla cuáles materiales reducen el riesgo y cuáles lo aumentan.

Diseños que acumulan agua

Las bandejas mal drenadas, soportes mal diseñados, penetraciones, boquillas y uniones soldadas en el aislamiento generan puntos donde el agua se estanca y promueve focos de corrosión.

Falta de inspecciones preventivas

La CUI avanza sin ser detectada. Cuando se identifica externamente, el metal ya puede haber perdido 30 % a 80 % de espesor. Esto afecta directamente la integridad mecánica y puede generar deformaciones, pandeo local o fugas.

Normas aplicables para el control de la CUI en tanques ATS

La industria ha desarrollado normas específicas que define como controlar y mitigar la corrosión bajo aislamiento en tanques de almacenamiento sobre el suelo. Las principales son:

API 575: Inspection of atmospheric storage tanks

API 575 establece directrices claras sobre inspección, evaluación de daño, mecanismos de deterioro y consideraciones de CUI en tanques de almacenamiento sobre el suelo. Su alcance incluye frecuencia de inspecciones, criterios de evaluación de espesor y procedimientos recomendados para tanques ATS aislados térmicamente.

API 653: Tank inspection, repair, alteration and reconstruction

Complementa a API 575 definiendo los requisitos obligatorios para la inspección interna, externa y reparación de tanques. En el contexto de CUI, API 653 establece la mínima remoción de aislamiento requerida y los criterios de aceptación cuando se detecta pérdida de espesor por corrosión.

NACE SP0198: Control of corrosion under thermal insulation

Es la norma más específica para el control de la CUI. Describe materiales de aislamiento recomendados, tratamientos de superficies, recubrimientos resistentes a CUI, drenajes, barreras de humedad y métodos de inspección. También identifica el rango de temperatura crítico para la corrosión bajo aislamiento y los factores de riesgo por tipo de tanque.

¿Cómo se puede detectar la CUI sin retirar el aislamiento?

La inspección de corrosión bajo aislamiento sin alterar el aislamiento térmico es fundamental para evitar costos elevados y tiempos muertos. Gracias a las tecnologías de END avanzados, es posible evaluar el espesor del metal y detectar zonas afectadas sin desmontajes.

Termografía infrarroja

Es uno de los métodos más utilizados en el monitoreo predictivo. Permite identificar patrones térmicos anómalos asociados a humedad atrapada, puntos calientes, puentes térmicos y deterioro del aislamiento.

Inspección ultrasónica localizada con escáner externo

Aunque requiere retirar pequeñas ventanas de aislamiento, permite validación de hallazgos de PEC. Se utiliza para inspección detallada de zonas críticas identificadas por técnicas de screening.

Corriente Eddy Pulsada (PEC) o Corrientes de Foucault pulsadas

La corriente eddy pulsada (PEC) es una de las tecnologías más efectivas para medir el espesor de acero a través del aislamiento térmico sin retirarlo.

Pruebas ultrasónicas de onda guiada (Guided Wave Ultrasonics, GWUT)

Viajan grandes distancias y detectan corrosión o discontinuidades remotas desde el punto de medición. Útil para detección temprana de corrosión bajo aislamiento (CUI). Los métodos basados en ondas guiadas (Pipescan, Ringscan u otras variantes industriales) complementan la Termografía infrarroja y la Corriente Eddy Pulsada (PEC) en la detección de Corrosión bajo aislamiento. Empresas con experiencia consolidada en este tipo de técnicas, como Guided Ultrasonic, han logrado mejorar la precisión de la evaluación en zonas aisladas de difícil acceso, ofreciendo un aporte importante al programa de integridad mecánica de tanques ATS.

Radiografía de perfil (Profile Radiography)

Similar a la radiografía convencional, pero produce imágenes que permiten ver la geometría y perfil de corrosión o pérdida de material a lo largo de una superficie.

Imágenes fluoroscópicas (Fluoroscopic Imaging)

Variante de radiografía que permite obtener imágenes en tiempo real de la estructura interna de la tubería o tanque. Puede detectar corrosión, erosión o acumulación de sedimentos en tiempo real con software de análisis.

Medidor de humedad (Moisture Meter)

Mide el contenido de agua dentro del aislamiento o el material base, generalmente de forma no invasiva o con sondas insertables.

Dispositivo de retrodispersión de neutrones (Neutron Backscatter Detector)

Emite neutrones que interactúan con hidrógeno presente en agua indicando presencia de humedad. Determinar contenido de agua dentro de aislamiento superficie.

Monitoreo predictivo integrado

En tanques de alto valor, se integran tecnologías como:

• Sensores de humedad embebidos.
• Recubrimientos inteligentes con indicadores visuales.
• Modelos de corrosión basados en datos operativos.

El monitoreo predictivo mejora la confiabilidad y reduce costos asociados a fallas no planificadas. 

Soluciones y estrategias para controlar la corrosión bajo aislamiento

La gestión de CUI en tanques de almacenamiento sobre el suelo requiere un enfoque integral que combine diseño, inspección, recubrimientos avanzados y mantenimiento predictivo.

Selección adecuada del aislamiento térmico según NACE SP0198

NACE SP0198 recomienda materiales de aislamiento resistentes a humedad y no higroscópicos, tales como:

La selección correcta reduce drásticamente la probabilidad de infiltración.

• Silicato de calcio reforzado.
• Aislantes celulares de vidrio.
• Aerogeles tratados.
• Aislamientos con barreras de vapor multicapa.

Diseño para evitar acumulación de agua

Buenas prácticas incluyen:

• Pendientes adecuadas en bandejas.
• Sellado hermético en boquillas y penetraciones.
• Uso de cubiertas superiores tipo “Jacketed”.
• Incorporación de drenajes y respiraderos.

Estas recomendaciones también son discutidas en API 575.

Recubrimientos adecuados para CUI

El uso de recubrimiento para protección contra CUI en tanques de almacenamiento aislados ofrece protección superior en zonas de alta temperatura. Los recubrimientos deben seleccionarse de acuerdo a las temperaturas del sustrato y los materiales a proteger del CUI. Las tablas 1 y 2 de NACE SP0198 especifica esos parámetros. 

• De alta resistencia térmica.
• Aptos para ciclos térmicos.
• Compatibles con temperaturas superiores a 200 °C.
• De película gruesa (epóxicos modificados, silicatos, epóxicos fenólicos).

Aplicar recubrimientos certificados reduce hasta 80 % los daños por CUI.

Inspecciones según API 653

API 653 establece la periodicidad y alcances de inspección para tanques ATS:

• Inspección externa detallada cada 5 años.
• Evaluación de CUI en zonas de alto riesgo.
• Validación de resultados mediante PEC y UT.
• Reparación conforme a criterios de mínimo espesor y cálculo estructural.

Programas de monitoreo predictivo

Incluir:

• Termografía infrarroja periódica.
• Mapeo con corriente eddy pulsada.
• Detección digital de humedad.
• Modelos predictivos de corrosión.

Este enfoque optimiza el presupuesto de inspección y reduce intervenciones no necesarias.

Mantenimiento basado en riesgo (RBI / RBIM)

RMI es un método para priorizar y planificar inspecciones que se enfoca en el qué inspeccionar, cuándo y cómo, en función de las probabilidades y consecuencia de falla y RBIM es un sistema completo de gestión de integridad basado en riesgo que enfoca el por qué, para qué y qué sigue, identificando zonas prioritarias en función de la probabilidad de falla y consecuencias. Tanques sometidos a CUI con temperaturas cíclicas deben ser inspeccionados con mayor frecuencia.

Reemplazo oportuno del aislamiento térmico

El aislamiento deteriorado debe ser reemplazado antes de que pierda su funcionalidad. Se recomienda utilizar materiales certificados para CUI y agregar barreras de vapor reforzadas con aluminio múltiple.

Áreas críticas de CUI en tanques ATS

Los mayores índices de CUI se encuentran en:

• Zonas superiores expuestas a lluvia.
• Interfaces entre techo y manto.
• Boquillas, penetraciones y soportes.
• Escaleras y plataformas fijadas al tanque.
• Anillos de espuma contra incendio.
• Zonas de drenaje y bandejas horizontales.

Ejemplo de programa integral para controlar CUI en tanques

Un programa completo incluye:

• Evaluación inicial según API 575.
• Identificación de materiales de aislamiento y su condición.
• Mapeo termográfico para identificar humedad interna.
• Screening con PEC en 100 % del tanque.
• Validación con UT en zonas críticas.
• Aplicación de recubrimiento resistente a CUI.
• Reemplazo de aislamiento según NACE SP0198.
• Plan de inspección API 653 cada 5 años o menos según riesgo.
• Monitoreo predictivo anual.

Este enfoque garantiza seguridad y optimiza costos.

Conclusiones

La corrosión bajo aislamiento representa uno de los mecanismos de deterioro más severos en tanques de almacenamiento sobre el suelo y puede comprometer la integridad mecánica si no se controla adecuadamente. El uso de API 575, API 653 y NACE SP0198, junto con tecnologías como termografía infrarroja y corriente eddy pulsada (PEC), permite detectar y gestionar la CUI sin retirar el aislamiento. La selección del aislamiento correcto, el uso de un nuevo recubrimiento CUI y la implementación del monitoreo predictivo aseguran una operación más segura y confiable.

Referencias

1. American Petroleum Institute. (2020). API 653: Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction (5th ed.). API Publishing Services.
2. American Petroleum Institute. (2014). API 575: Inspection of Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks (3rd ed.). API Publishing Services.
3. NACE International. (2017). NACE SP0198: Control of Corrosion Under Thermal Insulation and Fireproofing Materials. NACE International.
4. API RP 583 – Corrosion Under Insulation and Fireproofing American Petroleum Institute. (2014)
5. De Landtsheer, G. (Ed.). (2020). Corrosion Under Insulation (CUI) Guidelines: Technical Guide for Managing CUI (3ª ed., Vol. 55). Elsevier. https://shop.elsevier.com/books/corrosion-under-insulation-cui-guidelines/de-landtsheer/978-0-12-823332-0