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CORROSIÓN

Uso de recubrimientos de alta temperatura en la industria del petróleo y el gas

La industria del petróleo y el gas lleva mucho tiempo a la vanguardia en la adopción del uso de recubrimientos de alta temperatura para evitar la corrosión interna de los recipientes de proceso y otros equipos que funcionan a una temperatura superior a la ambiente. Hay muy buenas razones para ello.
 

Condiciones altamente corrosivas

La razón más obvia para el avance de esta industria en el ámbito de los recubrimientos son las condiciones corrosivas que prevalecen en muchas de las etapas de la producción de petróleo y gas.
 
La corrosión severa puede afectar a los equipos, desde las instalaciones de producción hasta las refinerías. Estos mecanismos de corrosión son principalmente de base acuosa, incluyendo altos niveles de cloruros y otras especies corrosivas como el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de carbono. Estas condiciones provocan altos índices de corrosión en muchos metales y aleaciones. Los recubrimientos protectores a base de polímeros orgánicos pueden ofrecer una muy buena resistencia a largo plazo en muchas aplicaciones.
 
Las empresas petroleras y de gas están muy bien informadas en lo que respecta a la prevención de la corrosión y han generado una gran experiencia durante décadas. Por ello, suelen saber qué tecnologías funcionan en determinadas condiciones y cuáles no. Pero los nuevos cambios del mercado están produciendo retos tanto para las empresas de petróleo y gas como para los fabricantes de recubrimientos.
 

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ARC HTS – Sistema de recubrimiento a alta temperatura

 

Nuevos retos y temperaturas cada vez más altas

A medida que disminuyen las reservas de petróleo y gas, la industria se ve obligada a explorar y extraer de yacimientos cada vez más profundos y a producir fluidos con niveles de corrosivos mucho más altos que en el pasado. A su vez, esto ha llevado a un aumento de las temperaturas y presiones de procesamiento necesarias para producir combustibles que cumplan con las especificaciones aceptables.
 
Para mantener el ritmo, la industria de los recubrimientos protectores se ha visto obligada a desarrollar nuevos y mejores recubrimientos de polímeros orgánicos que puedan soportar las mayores temperaturas de funcionamiento y las condiciones corrosivas. Chesterton/ARC ofrece una gama de recubrimientos para altas temperaturas que abordan una multitud de exposiciones.
 

La industria del petróleo y el gas también opera con muchos equipos de proceso antiguos diseñados y fabricados con materiales adecuados para condiciones que ya no existen. Estos equipos deben ser sustituidos con un gasto considerable o actualizados mediante la aplicación de recubrimientos poliméricos protectores o el recubrimiento con un metal o aleación más resistente a la corrosión.
 

Pruebas y aceptación de las nuevas tecnologías de recubrimiento de alta temperatura

Uno de los retos a los que se enfrentan los fabricantes de recubrimientos de protección es convencer a los principales productores de petróleo y gas de que los nuevos recubrimientos resistentes a altas temperaturas pueden soportar estas condiciones de funcionamiento más agresivas. Para las empresas petroleras y de gas, lo que está en juego es claramente alto.
 
El fallo de un recubrimiento en un entorno de proceso que podría provocar el cierre de una plataforma de producción puede costar al operador millones de euros/dólares en pérdidas de producción. La seguridad es otro criterio clave, especialmente en la selección de cualquier material que se utilice en alta mar o en una refinería. Todos los materiales y tecnologías nuevos deben ser probados y comprobados a fondo antes de que los ingenieros de corrosión permitan su uso.
 
La mayoría de las grandes compañías multinacionales de petróleo y gas mantienen sus propias listas de recubrimientos cualificados y especificados que han cumplido los requisitos de las pruebas de laboratorio y/o la experiencia en el campo. A menudo, las pruebas de laboratorio deben ser realizadas por laboratorios independientes de terceros siguiendo métodos de prueba estandarizados. Sin embargo, muchos operadores tienen sus propios requisitos de ensayo que deben realizarse para que un recubrimiento figure en sus especificaciones.
 
Por lo tanto, hay que realizar múltiples pruebas de laboratorio independientes para cumplir los requisitos de todas las empresas petroleras y de gas del mundo. Esto aumenta los gastos de desarrollo de nuevos materiales y aumenta el tiempo de desarrollo para sacar al mercado nuevos recubrimientos probados.
 
Aunque puede haber razones válidas para que las empresas de petróleo y gas exijan algunas diferencias en las pruebas de los productos que deben realizar los fabricantes de recubrimientos, lograr un consenso más común sobre las pruebas podría permitir a los fabricantes de recubrimientos desarrollar nuevas tecnologías más rápidamente e invertir en más I+D.
 

Nuevos avances en recubrimientos y su funcionamiento

Reparación de intercambiadores de calor con recubrimientos de alta temperatura
 
Hay dos tipos principales de polímeros que se utilizan principalmente para el recubrimiento interno de recipientes y equipos sujetos a la corrosión acuosa a temperaturas y presiones elevadas:
 
  • Polímeros epoxi
  • Polímeros de ésteres de vinilo
 
Aunque estos tipos de polímeros se han utilizado como recubrimientos protectores durante décadas, los recientes avances en estas tecnologías han permitido a los fabricantes producir recubrimientos capaces de soportar temperaturas de inmersión mucho más altas en condiciones de corrosión severa.
 
Estos avances han sido posibles gracias al desarrollo de polímeros que tienen temperaturas de transición vítrea (Tg) mucho más altas que los antiguos polímeros tradicionales de epoxi o éster de vinilo. Mientras que las tecnologías más antiguas eran capaces de alcanzar Tg en el rango de 50° a 60°C, estos nuevos polímeros de alta temperatura (como los utilizados en el recubrimiento de alta temperatura ARC S5, el desarrollo más reciente de la empresa A.W. Chesterton) tienen una Tg de hasta 210°C, lo que permite una inmersión continua a temperaturas de hasta 180°C.
 
Los recubrimientos de protección basados en polímeros de ésteres de vinilo también han experimentado avances en los últimos años en términos de capacidad de Tg final. Sin embargo, el uso de recubrimientos basados en ésteres de vinilo ha ido disminuyendo en la industria del petróleo y el gas debido a la naturaleza más peligrosa de estos recubrimientos durante su aplicación.
 
Los recubrimientos de alta temperatura se utilizan normalmente en equipos que manipulan fluidos de proceso acuosos, donde la corrosión acuosa es un problema. Las áreas de aplicación incluyen recipientes separadores, intercambiadores de calor y refrigeradores, recipientes coalescentes, tambores de golpeo, tuberías y carretes de tuberías, bombas, válvulas y una amplia gama de otros equipos.
 

Las asociaciones acelerarán la llegada de nuevas tecnologías al mercado

Mirando hacia el futuro, es evidente que la industria del petróleo y el gas se enfrentará a nuevos retos que requerirán nuevas soluciones, especialmente cuando se trata de la protección contra la corrosión en entornos de alta temperatura. Los fabricantes de recubrimiento protectores, como A.W. Chesterton Company, están preparados para afrontar estos retos y esperan establecer asociaciones con la industria del petróleo y el gas para llevar las nuevas tecnologías al mercado con mayor rapidez y facilitar su adopción y aceptación.

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