Prevención y control de la corrosión por erosión en tuberías marinas

Introducción

Las tuberías submarinas son sistemas que están total o parcialmente sumergidos en el agua y revisten una importancia crítica en la industria energética global al facilitar el transporte de crudos y sus derivados mediante terminales marinos. Mantener su integridad es fundamental para asegurar un suministro energético seguro y confiable. Sin embargo, estas estructuras enfrentan constantemente problemas y danos debido a corrosión por erosión, que pueden comprometer la estabilidad y la continuidad del suministro energético.

En este artículo, exploraremos la función crucial de las tuberías marinas, el impacto devastador de la corrosión por erosión en su operatividad, los métodos efectivos para controlarla, prevenirla y detectarla, así como las innovaciones que están prolongando su vida útil.

Las tuberías marinas como medio de transporte

Las tuberías marinas en la industria del petróleo y gas son fundamentales para el transporte de petróleo crudo, gas natural y productos refinados desde los yacimientos de producción hasta las instalaciones de procesamiento en tierra.

Estas tuberías submarinas son utilizadas para conectar plataformas de producción en alta mar con infraestructuras existentes en tierra, permitiendo el transporte eficiente de hidrocarburos. También se utilizan para transportar productos refinados a parques de tanques que generalmente se encuentran cerca de la refinería, pero podrían estar incluso a cientos de kilómetros de distancia.

Además, en aguas ultra profundas, la construcción de tuberías submarinas representa desafíos tecnológicos sin precedentes en la industria. Esto ha llevado al desarrollo de nuevas tecnologías, no solo en el campo de la metalurgia, sino también en la construcción de embarcaciones para el traslado y tendido de tubos, así como la operación de sistemas avanzados de monitoreo.

Es importante destacar que la construcción y el mantenimiento de estas tuberías submarinas requieren una gran inversión y una planificación cuidadosa para garantizar su funcionamiento seguro y eficiente. Impacto de la corrosión por erosión en la operatividad de las tuberías marinas.

La corrosión por erosión en tuberías marinas es un fenómeno que ocurre cuando el movimiento de un agente corrosivo, como el agua salada, sobre una superficie de metal acelera sus efectos destructivos debido al desgaste mecánico. Este proceso puede ser particularmente intenso con la presencia de partículas abrasivas en el flujo, condiciones de alta velocidad, turbulencia y choque, y es frecuente en bombas, mezcladores y tuberías, especialmente en curvas y codos.

Factores a considerar en la integridad de las tuberías marinas

• Desgaste del material: Este tipo de corrosión provoca un desgaste del material que puede generar obstrucciones, roturas y pérdida de la calidad del líquido o gas que transporta la tubería.

• Debilitamiento de las tuberías: La corrosión por erosión puede debilitar las tuberías de manera gradual pero constante. A medida que los metales se corroen, pierden resistencia y pueden presentar fallas estructurales, poniendo en peligro la seguridad y la funcionalidad de las instalaciones.

• Aumento de la rugosidad: La corrosión por erosión puede aumentar la rugosidad de las tuberías, lo que afecta a su capacidad portante.

• Reducción de la vida útil: La presencia constante de agua salada y la exposición a los elementos marinos aceleran el proceso de corrosión. Esto puede reducir significativamente la vida útil de las infraestructuras marinas, lo que implica costos adicionales de reparación, reemplazo y mantenimiento.

Es importante implementar medidas preventivas y de control para minimizar la corrosión por erosión en las tuberías marinas y garantizar su integridad y funcionalidad a largo plazo.

¿Cómo se puede prevenir y controlar la corrosión por erosión en tuberías marinas?

Es importante recordar que la mejor estrategia para controlar la corrosión por erosión dependerá de las condiciones específicas de cada situación, incluyendo el tipo de tubería, el medio ambiente y el fluido que se está transportando. El control de la corrosión por erosión en tuberías marinas implica una combinación de estrategias preventivas y correctivas:

• Selección de materiales: Seleccionar materiales que sean inherentemente resistentes a la corrosión por erosión puede ser una estrategia efectiva.

• Recubrimientos y revestimientos: Actúan formando una barrera física entre el material de la tubería y el medio corrosivo. Esto puede incluir pinturas, recubrimientos de epoxi y otros materiales protectores.

• Inhibidores de corrosión específicos: La aplicación de inhibidores químicos puede reducir la velocidad de corrosión y proteger las superficies metálicas expuestas en las tuberías marinas.

• Diseño de tuberías: El diseño de las tuberías puede ser modificado para minimizar la erosión. Por ejemplo, se pueden diseñar las tuberías para minimizar las curvas pronunciadas que pueden causar turbulencias y aumentar la erosión.

• Control de velocidad de flujo: Controlar la velocidad del fluido que fluye a través de las tuberías puede ayudar a minimizar la erosión. Las velocidades más bajas pueden reducir los daños causados por corrosión por erosión.

• Inspecciones regulares: La implementación de sistemas de monitoreo en tiempo real y tecnologías de inspección avanzadas permite una vigilancia constante del estado de las tuberías marinas. Desde la detección de cambios en la corrosión hasta la identificación de áreas vulnerables, estas herramientas son fundamentales para una gestión proactiva de la integridad estructural.

• Protección catódica: Es un método de control que se utiliza para proteger las tuberías de la corrosión. Implica el uso de un metal más “ánodo de sacrificio” (como el zinc) que se corroe en lugar del metal de la tubería.

• Mantenimiento y reparación: Adoptar un enfoque proactivo hacia el mantenimiento de las tuberías marinas es esencial para mitigar los efectos de la corrosión por erosión. Programas de limpieza, reparación de revestimientos y reemplazo de secciones corroídas ayudan a prevenir el deterioro y garantizar la operatividad continua de la infraestructura submarina.

• Estructuras de protección y anti-flotamiento: Para mitigar los problemas de erosión, se pueden utilizar colchones de geotextiles que se llenan con mortero de cemento o utilizando tubos de geotextil que se llenan con materiales in situ, y se colocan sobre las tuberías como estructuras de protección y anti-flotamiento.

Es importante recordar que la prevención de la corrosión por erosión en tuberías marinas requiere un enfoque integral que tenga en cuenta tanto los factores ambientales como los materiales y técnicas utilizadas. La elección de la estrategia de prevención dependerá de las condiciones específicas de cada proyecto.

¿Cómo se puede detectar la erosión en tuberías marinas?

La detección de la erosión en tuberías marinas puede ser un desafío debido a las condiciones difíciles del entorno marino. Sin embargo, existen varias técnicas que se pueden utilizar para detectar la erosión:

• Inspección visual: Es la inspección básica antes de iniciar un proceso de detección y cuantificación de identificar cualquier daño potencial o riesgo.

• Pruebas ultrasónicas: Las pruebas ultrasónicas convencionales (Medición de espesores) y las pruebas ultrasónicas de defectologia PAUT son técnicas de prueba no destructivas que permiten al inspector verificar la tubería mientras está en servicio.

• Pruebas de radiografía: Aunque requieren evacuar el área para limitar la exposición del personal a la radiación (convencional) y las pruebas de radiografía digital en los casos que aplique, pueden ser útiles para detectar la erosión.

• Inspección con ROV (Vehículo Operado Remotamente): Los ROVs son vehículos no tripulados que se controlan de forma remota desde la superficie y están equipados con cámaras y otros instrumentos para realizar diversas tareas. Son especialmente útiles en la inspección de estructuras marinas, ya que pueden operar en aguas profundas y en condiciones difíciles donde sería peligroso o imposible para los buzos humanos. Los ROVs pueden realizar inspecciones visuales y adquirir datos con sonda multihaz.

• Prueba ultrasónica de ondas guiadas: A pesar de algunas limitaciones, la prueba ultrasónica de ondas guiadas sigue siendo una herramienta valiosa para inspecciones de tuberías submarinas, especialmente con fines de detección y monitoreo.

Es importante recordar que ninguna técnica de detección es totalmente confiable y que a menudo se utilizan en combinación para obtener resultados de comparación que permitan tomar la mejor decisión sobre el estado de las tuberías marinas.

Conclusiones

En un mundo donde la demanda de energía es insaciable, la integridad de las tuberías marinas es esencial para garantizar un suministro seguro y sostenible. Mediante el uso de tecnologías avanzadas, prácticas de mantenimiento proactivo y una cultura de prevención de la corrosión, la industria energética puede salvaguardar sus activos críticos y prolongar la vida útil de sus tuberías marinas.

La inversión en investigación y desarrollo continuo es fundamental para enfrentar los desafíos presentes y futuros, asegurando así un suministro confiable de energía para las generaciones venideras.

El control de la corrosión por erosión es un aspecto importante de la gestión de las tuberías marinas. Existen una serie de mecanismos de control que se pueden utilizar para garantizar la operabilidad y alargar la vida útil de las tuberías.

Las empresas de petróleo y gas deben adoptar un enfoque proactivo para el control de la corrosión por erosión. Esto incluye la evaluación de los riesgos de corrosión, la implementación de medidas de control adecuadas y la realización de inspecciones regulares.

Recomendaciones

Las empresas de petróleo y gas pueden adoptar las siguientes recomendaciones para controlar la corrosión por erosión en sus tuberías marinas:

• Realizar una evaluación de los riesgos para identificar las áreas que son más propensas a la corrosión por erosión.

• Implementar medidas de control adecuadas, como la reducción de la velocidad del flujo del fluido, el uso de revestimientos anticorrosivos o materiales compuestos.

¡Las tuberías marinas requieren de tu control!

Referencias

Fuente propia