Control de corrosión y gestión de integridad en tuberías

Autor: Ing. Antonio Zavarce, 24 agosto 2023.

Introducción

Las tuberías son las arterias del mundo industrial moderno, transportando fluidos como petróleo, gas y agua a lo largo de grandes distancias. Sin embargo, como cualquier infraestructura, son susceptibles a la degradación con el tiempo, de allí la importancia del control de corrosión. Asegurar la integridad de las tuberías no se trata solo de prevenir fugas; sino de salvaguardar el medio ambiente, proteger los activos y garantizar la seguridad de las comunidades. Este artículo profundiza en la importancia del control de la corrosión en tuberías y las mejores prácticas en la gestión de integridad.

Entendiendo la corrosión en tuberías

La corrosión es el proceso natural por el cual el metal se deteriora debido a reacciones químicas o electroquímicas con su entorno. En las tuberías, esto puede ser causado por varios factores:

• Corrosión Externa: Causada por factores ambientales como la composición del suelo, contenido de humedad y actividad microbiana.
• Corrosión Interna: Resultante de los materiales transportados, especialmente si contienen agua, ácidos u otros agentes corrosivos.
• Corrosión Galvánica: Ocurre cuando dos metales de diferentes potenciales están en contacto, reaccionando electroquímicamente.

La importancia del control de corrosión

Las implicaciones de la corrosión no controlada son múltiples:

1. Preocupaciones de seguridad: Las tuberías corroídas pueden romperse, llevando a eventos catastróficos, especialmente en el caso de materiales inflamables o tóxicos.
2. Implicaciones económicas: Las fugas o fallos pueden resultar en pérdidas financieras significativas debido a tiempos de inactividad, limpieza y posibles responsabilidades legales.
3. Impacto ambiental: Los derrames pueden tener efectos devastadores en los ecosistemas locales y fuentes de agua.

Gestión de integridad en tuberías: Un enfoque holístico

La gestión de integridad va más allá de simplemente monitorear la corrosión. Es un enfoque comprensivo que asegura la operación segura, confiable y eficiente de la tubería. Los componentes clave incluyen:

1. Evaluación de riesgos: Identificar amenazas potenciales, desde corrosión hasta desastres naturales, y evaluar su probabilidad e impacto potencial.
2. Inspección y Monitoreo: Revisar regularmente la condición de la tubería usando herramientas como cerdos inteligentes (Smart Pigging), pruebas ultrasónicas y sistemas de monitoreo en tiempo real.
3. Mantenimiento y Reparación: Abordar proactivamente los problemas identificados antes de que escalen.
4. Gestión de Datos: Recopilar, analizar y almacenar datos para informar la toma de decisiones y garantizar el cumplimiento de las regulaciones.

Mejores prácticas en control de corrosión

1. Protección Catódica (PC): Método electroquímico mediante; el cual, se reduce la reacción anódica (corrosiva) en la superficie del metal. Hay dos tipos de PC: ánodo sacrificado y corriente impresa.
2. Recubrimientos protectores: Aplicar una barrera entre el metal y el ambiente corrosivo, como epoxi fusionado o envolturas de polietileno.
3. Inhibidores de corrosión: Químicos que, cuando se añaden al producto transportado, reducen su corrosividad.
4. Diseño de tuberías: Considerar factores como selección de material, grosor de la pared y prácticas de construcción puede reducir intrínsecamente los riesgos de corrosión.
5. Limpieza regular: Usar cerdos de tubería para limpiar la superficie interna puede prevenir la acumulación de agentes corrosivos.

El papel de la tecnología en la Gestión de Integridad

La tecnología moderna juega un papel fundamental en la mejora de la integridad de las tuberías:

1. Cerdos Inteligentes: Estos dispositivos se desplazan dentro de la tubería, usando sensores para detectar anomalías como corrosión, grietas o abolladuras.
2. Monitoreo remoto: Sensores a lo largo de la tubería transmiten datos en tiempo real a centros de control, permitiendo una respuesta inmediata a posibles problemas.
3. Análisis de datos: Algoritmos avanzados pueden predecir puntos de fallo potenciales, optimizando los horarios de mantenimiento.

El factor humano

Aunque la tecnología es crucial, el elemento humano no puede ser subestimado. El personal bien entrenado, desde técnicos de campo hasta analistas de datos, son la columna vertebral de cualquier programa de gestión de integridad. La formación continua y la adhesión a protocolos de seguridad aseguran que tanto la tubería como las personas que la supervisan permanezcan seguras.

Casos aplicados, éxitos y tecnologías en control de corrosión y gestión de integridad de tuberías

1. Caso Aplicado: El Oleoducto Trans-Alaska

• Problema: Este oleoducto, que se extiende por más de 1.300 km, enfrenta desafíos extremos, incluyendo temperaturas bajo cero y terrenos difíciles.
• Solución: Se implementó una combinación de protección catódica, recubrimientos especiales y monitoreo regular para prevenir la corrosión.
• Resultado: A pesar de las condiciones extremas, el oleoducto ha operado con un número mínimo de incidentes relacionados con la corrosión desde su construcción en la década de 1970.

2. Tecnología: PIGs (Pipeline Inspection Gauges) Inteligentes

• Descripción: Estos dispositivos viajan dentro de la tubería y utilizan tecnologías avanzadas, como ultrasonido y resonancia magnética, para detectar y localizar defectos.
• Éxito: Han permitido a las empresas identificar y abordar problemas potenciales antes de que se conviertan en fallos catastróficos, ahorrando millones en costos y evitando desastres ambientales.

3. Caso Aplicado: Oleoducto Keystone

• Problema: A pesar de ser una infraestructura relativamente nueva, se identificaron problemas de corrosión en ciertas secciones.
• Solución: Se utilizó tecnología de PIGs inteligentes para identificar áreas problemáticas, seguido de reparaciones dirigidas y mejoras en los sistemas de protección catódica.
• Resultado: Se evitó un potencial fallo a gran escala y se mejoró la vida útil del oleoducto.

4. Tecnología: Monitoreo remoto y IoT (Internet de las Cosas)

• Descripción: Sensores instalados a lo largo de las tuberías transmiten datos en tiempo real a centros de control usando tecnologías de IoT.
• Éxito: Esta tecnología ha permitido una respuesta más rápida a los problemas, desde cambios en la presión hasta pequeñas fugas, lo que reduce el tiempo de inactividad y previene incidentes mayores.

5. Caso aplicado: Gasoducto Nord Stream en el Mar Báltico

• Problema: El ambiente marino salino presentaba un alto riesgo de corrosión para este gasoducto submarino.
• Solución: Se aplicaron recubrimientos de polietileno de alta densidad y se implementó un sistema de protección catódica impresionante.
• Resultado: El gasoducto ha operado con un rendimiento óptimo, con mínimos problemas de corrosión a pesar del ambiente desafiante.

6. Tecnología: Drones y Robots para Inspección

• Descripción: Estos dispositivos autónomos pueden inspeccionar tuberías en áreas inaccesibles o peligrosas, proporcionando imágenes de alta resolución de áreas potencialmente corroídas.
• Éxito: Han mejorado la eficiencia y seguridad de las inspecciones, permitiendo a las empresas identificar y abordar problemas en etapas tempranas.

Control de corrosión y Gestión de Integridad en la transición energética hacia el Hidrógeno

La transición energética hacia fuentes más limpias, como el hidrógeno, no solo representa un desafío, sino también una oportunidad para aplicar y adaptar las técnicas de control de corrosión y gestión de integridad desarrolladas en el sector del petróleo y gas. A continuación, se presentan algunas sugerencias técnicas que pueden ser útiles:

• Evaluación de la infraestructura existente: Las técnicas actuales de inspección y monitoreo pueden ser utilizadas para evaluar la integridad de las tuberías y sistemas de almacenamiento existentes. Esto permitirá determinar qué infraestructuras pueden ser reutilizadas, cuáles necesitan modificaciones y cuáles deben ser reemplazadas.
• Adaptación de recubrimientos: Los recubrimientos anticorrosivos desarrollados para el petróleo y gas pueden ser adaptados o modificados para ser resistentes al hidrógeno. La investigación en este campo puede aprovechar décadas de experiencia en la protección contra la corrosión.
• Monitoreo continuo: Las tecnologías de monitoreo en tiempo real, como los sensores de corrosión y las herramientas de inspección interna, pueden adaptarse para detectar problemas específicos relacionados con el hidrógeno, como fragilización por hidrógeno o la corrosión acelerada.
• Diseño de nuevas instalaciones: La experiencia en el diseño de tuberías y sistemas de almacenamiento que minimizan la corrosión y maximizan la integridad puede ser aplicada en la construcción de nuevas infraestructuras para el hidrógeno. Esto incluye la elección de materiales, el diseño de sistemas de flujo y la implementación de sistemas de protección catódica.
• Formación y capacitación: Los profesionales que ya tienen experiencia en control de corrosión y gestión de integridad en el sector del petróleo y gas pueden ser capacitados específicamente en los desafíos asociados con el hidrógeno. Esta combinación de experiencia y formación especializada será invaluable.
• Desarrollo de normativas: Las normativas y estándares desarrollados para el petróleo y gas pueden servir como base para desarrollar regulaciones específicas para el hidrógeno. Estas nuevas normativas pueden beneficiarse de décadas de experiencia en garantizar la seguridad y la integridad de las infraestructuras.
• Investigación y desarrollo: Las instituciones y empresas que han invertido en investigación sobre control de corrosión y gestión de integridad para el petróleo y gas pueden reorientar sus esfuerzos hacia los desafíos específicos del hidrógeno, aprovechando su vasto conocimiento y experiencia.

Conclusión

El control de corrosión y la gestión de integridad, desarrollados y perfeccionados en el sector del petróleo y gas, ofrecen herramientas, técnicas y conocimientos que serán fundamentales en la transición energética hacia el hidrógeno. La adaptación y aplicación de estas técnicas no solo garantizará la seguridad y eficiencia de las nuevas infraestructuras, sino que también acelerará la transición hacia una matriz energética más limpia y sostenible.

Referencias

Fuente propia