Problemas y Opciones Frente a La Corrosión en El Transporte de Gas Por Tuberías Subterraneas

7/24/2019 Problemas y Opciones Frente a La Corrosión en El Transporte de Gas Por Tuberías Subterraneas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

CURSO: CORROSION PI 515/C

PROBLEMAS Y OPCIONES FRENTE A LA CORROSIÓN EN ELTRANSPORTE DE GAS POR TUBERÍAS SUBTERRANEAS

PROFESOR: ING. GENARO RODRIGUEZ

ALUMNA: LEÓN MALLQUI, Sh!"# M"$%!

2014-II



PROBLEMAS Y OPCIONES FRENTE A LA CORROSIÓN EN EL TRANSPORTEDE GAS POR TUBERÍAS SUBTERRANEAS

RESUMEN

La corrosión es un problema en el medio ambiente e industrial, en particular en la industria

del petróleo/gas y los ambientes marinos y costeros. Esto ocurre debido a que las

caractersticas !sicas, qumicas, biológicas, mec"nicas, t#rmicas y corrosi$as de estos

!luidos a!ectan la resistencia a la corrosión de los elementos de la in!raestructura industrial

y ci$il.

El gas natural %&'( es distribuido y utili)ado principalmente como combustible para la

generación de electricidad, uso dom#stico e industrial, carburación en transportes y como

materia prima en la producción de materiales pl"sticos. El &' se considera una energa

limpia y amigable del medio ambiente, o!reciendo importantes bene!icios ambientales en

comparación con otros combustibles !ósiles* con menores emisiones de dió+ido de a)u!re,

ó+ido nitroso y de dió+ido de carbono.

E+isten mucos miles de ilómetros de tuberas de acero colocadas bao el suelo, usadas

para el transporte a la larga distancia de petróleo, gas natural. b$iamente, la corrosión es

un problema si el suelo est" moado, como normalmente est" y si la pro!undidad del suelo

no es lo su!icientemente grande como para e+cluir al o+geno de manera e!ecti$a.

ebido al importante coste de las tuberas, a su inaccesibilidad si est"n enterradas, al corte

del abastecimiento por reno$ación y a las consecuencias potencialmente catastró!icas de un

!allo por corrosión no detectado, es muy importante estar seguros de que los oleoductos no

se corroen.



INTRODUCCION

G#& N#'()#".*

El &as 'atural es una !uente esencial de energa para aplicaciones industriales,

residenciales, comerciales y espec!icamente, para producción de electricidad. ambi#n se

utili)a como materia prima para la producción de polmeros y pl"sticos. Los sectores

importantes de la industria de &' incluyen la per!oración de po)os y e+tracción del gas,

almacenae y transporte, la licue!acción y posterior $apori)ación.

El &' se obtiene de po)os de petróleo en tierra y en alta mar, per!orados y producidos en

plata!ormas marinas* se transporta a la costa por tuberas submarinas de acero ino+idable.

&eneralmente, el &' sale acompaado de impure)as como sales, salmueras y gases

corrosi$os como acido sul!drico %32( y dió+ido de carbono %52(, por lo cual debe

puri!icarse antes de su uso.

El componente principal del &' es el gas metano %53 4( pero, a $eces, contiene otros

idrocarburos li$ianos6 etano %5237(, propano %5839( y butano %54310(, y en menor cantidad

algunos idrocarburos pesados.

La industria del &' es una parte $ital de la industria del petróleo, ambos sectores

primordiales de la in!raestructura de una nación. Estos sectores su!ren de problemas crticosrelacionados con corrosión y polución puesto que los contaminantes aceleran la corrosión y

los productos de corrosión, como la errumbre, contaminan los cuerpos de agua.

Esta situación obliga a desarrollar y aplicar ingeniera y tecnologa de anticorrosión

utili)ando m#todos y t#cnicas de pre$ención, protección, monitoreo y control de la

corrosión.

:ara la transmisión del gas se utili)an aleaciones resistentes a la corrosión %5;<s por sus

siglas en ingl#s(, por eemplo aceros ino+idables austenticos =' 81708 y =' '0991>

para los ductos, bombas y equipamiento.



DESCRIPCION DEL PROBLEMA

En la industria del gas natural ocurren problemas de corrosión de instalaciones met"licas y

la obstrucción de tuberas y otros dispositi$os por el depósito de incrustaciones.

:r"cticamente se pueden encontrar !enómenos de corrosión de tipo6

locali)ado como las picaduras corrosión gal$"nica que se genera por contacto de metales similares corrosión microbiológica inducida por microorganismos de di$ersos tipos corrosión asistida por e!ectos mec"nicos, entre otros.

La corrosión se puede predecir mediante la elaboración de modelos particulares que

permiten calcular la $elocidad de corrosión potencial bas"ndose en la qumica del agua,

suelo y el gas, y los par"metros de producción y operación, los cuales son considerados

como los !actores primarios que in!luencian el mecanismo de la corrosión.

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Estas tuberas operan en su gran mayora enterradas en el suelo y se detectan por las

instalaciones adicionales como son bombas, $"l$ulas y estaciones para el control de

protección catódica.

Estos ductos su!ren e$entos de corrosión, a $eces !atales con dao a la propiedad cuando

ocurren e+plosiones. Los accidentes causados por corrosión interna constituyen el 87?,

mientras que el 74? es debido a corrosión e+terna.

La aplicación e!iciente de m#todos de protección y control de la corrosión contribuir" a la

seguridad y salud del personal, e$itar" la contaminación ambiental y la economa de

operación de la tubera.

Los aceros al carbono, en particular los del grupo >L, especi!icados por el <merican:etroleum Insttute %<:I( se utili)an en las tuberas de transporte de &'. En algunos casos,

donde se requieren meores propiedades mec"nicas, se usan aceros de baa aleación que

contienen @n, 'i o 5r.

RESPUESTAS FRENTE A LA CORROSIÓN



El control de la corrosión se consigue mediante la selección de materiales resistentes a los

tipos de corrosión y la aplicación de pinturas y re$estimientos y de la protección catódica.

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El an"lisis de las condiciones electroqumicas para la aplicación de protección catódica,

muestra que esta es e!ecti$a y económicamente ben#!ica, cuando la corrosión ocurre en las

condiciones de despolari)ación por o+geno con control del proceso de di!usión, por

eemplo, la corrosión de metales en suelo, agua y soluciones acuosas neutras. :or esta

ra)ón, la protección catódica a encontrado mayor aplicación para protección de estructuras

met"licas de acero subterr"neas %cables, gasoductos, oleoductos, acueductos, tanques de

gasolina, etc.(, construcciones y barcos en aguas dulces y del mar, equipos en las industrias

en contacto con agua y soluciones acuosas neutras, muelles de concreto re!or)ado, plata!ormas de petróleo, etc.

La protección catódica %:5( se puede aplicar por dos m#todos6

Protección catódica por ánodo de sacrificio

e lle$a a cabo conectando el#ctricamente la estructura met"lica con un metal %protector(,

cuyo potencial de corrosión es m"s negati$o %m"s anódico( que el potencial de la

estructura, en las condiciones dadas. e esta manera, el metal protector uega el papel de"nodo en la celda de corrosión estructura met"lica-"nodo protector, pro$ocando la

polari)ación catódica necesaria de la estructura met"lica. Aig 'B1

5omo "nodos de sacri!icio se utili)an metales baratos como aleaciones de )inc, magnesio y

aluminio cuyos potenciales electroqumicos son su!icientemente negati$os, metales que no

se pasi$an y no generan capas de productos de corrosión, con propiedades protectoras en el

ambiente de uso.

:ara meorar la e!iciencia y estabilidad de !uncionamiento de los "nodos protectores, #stos

se colocan en un leco de materiales de relleno espec!icos, que mantienen la umedad

necesaria y electro-conducti$idad alrededor de estos "nodos e esta manera se garanti)a su

disolución omog#nea, as mismo, se e$ita su pasi$ación. La !unción del "nodo de



sacri!icio est" limitada a una distancia determinada que depende de la conducti$idad del

medio y el potencial electroqumico del "nodo.

=na des$entaa de esta protección electroqumica es la p#rdida irre$ocable del "nodo de

sacri!icio y su reempla)o periódico. <dem"s, esta protección no es aplicable en ambientescon una alta resistencia el#ctrica.

:ara estructuras met"licas de grandes dimensiones, los "nodos gal$"nicos de sacri!icio no

pueden suministrar una corriente su!iciente, por lo que no pueden proporcionarle una

protección catódica completa.

F N21. S&'3# % 4)$'--0 -#'%-#

Protección catódica por corriente impresa

Este m#todo o!rece $arias $entaas, comparado con el m#todo de :5 por "nodo desacri!icio6 mayor e!iciencia, posibilidad para protección de estructuras met"licas de "rea

grande, la corriente e+terior y el potencial aplicado se controlan y austan de una manera

!"cil, etc.



Es aconseable en suelos que presentan una baa resisti$idad y que por ende reali)an una

meor conducción cerrando el circuito de intercone+ión para la :5 y tambi#n que el "nodo

est# construido de un metal m"s electro-positi$o que la estructura a proteger.

Los sistemas de protección catódica comCnmente son acompaados de sistemas derecubrimientos que coadyu$an a tener una meor protección, ya que la super!icie de metal

desnudo e+puesto al medio corrosi$o es mnima.

ANALISIS Y ALTERNATIVAS

:ara dar seguimiento a la corrosi$idad del medio e+terno o del gas acia la in!raestructura

met"lica utili)ada para la e+plotación, conducción y procesamiento, es necesario colectar yanali)ar una serie de datos de par"metros como la composición qumica de aguas y suelos,

condiciones de operación, contenido microbiológico, composición del gas, temperaturas,

presiones y m#todos de control de corrosión utili)ados %inibidores de corrosión,

recubrimientos, protección catódica, etc.(.

'o es su!iciente el recubrimiento con pintura. e ace necesario adem"s6

La aplicación de re$estimientos que aslen la tubera del medio en que se encuentra. Los

re$estimientos pueden ser de polietileno o polipropileno, resina epó+ica, brea, epó+ica,

imprimante, cinta pl"tica adesi$a, etc. El polietileno, polipropileno y resina epó+ica son de

aplicación industrial por lo que las tuberas deben en$iarse a plantas de re$estimiento

especiali)adas en aplicar este tipo de protección a los tubos. La brea y la combinación de

imprimantes y cinta pl"stica se pueden aplicar en el sitio.

'ingCn re$estimiento garanti)a una protección del 100?. La presencia de impure)as en el

material o en el proceso de aplicación de la capa protectora, as como golpes o ralladuras en

el momento del transporte o de la instalación puede desmeorar el aislamiento. :or ello,

para garanti)ar la prolongación de la $ida Ctil de una tubera re$estida se recomienda

acompaar el re$estimiento con un sistema de protección catódica.



BASE LEGAL

La 'orma #cnica :eruana NTP 111.1:67 GAS NATURAL SECO, istema de

tuberas para instalaciones internas industriales. Esta 'orma #cnica :eruana establece los

requisitos que debe cumplir el sistema de tuberas para el suministro de gas natural seco enlas instalaciones internas industriales en re!erencia a la especi!icación de los materiales, el

diseo y dimensionamiento, la construcción y las e+igencias mnimas de seguridad para

una operación con!iable.

E&4-8-#-$0& T9-0-#&

La especi!icación '<5E :0110, describe la metodologa para e$aluar la corrosión interna

en tuberas que transportan gas Cmedo. e anali)an el e!ecto corrosi$o del agua

condensada y de idrocarburos lquidos que a!ectan la integridad de la tubera. El obeti$o

principal es e$itar la reducción del espesor de pared del ducto y determinar qu# )onas de

este est"n corrodas.

tra especi!icación, la '<5E :0210 e$alCa la corrosión e+terna de tuberas enterradas en

el suelo, anali)ando la presencia y e!ectos de la corrosión microbiológica %@I5(, el 55 o

!racturas por corrosión bao es!uer)os y daos mec"nicos.

RECOMENDACIONES Y RESULTADOS

El control de la corrosión es un proceso continuo y din"mico. La cla$e de un e!ecti$o

control de la corrosión en tuberas est" en la calidad del diseo y la instalación de los

equipos* en el empleo de la tecnologa apropiada, un mantenimiento continuo y monitoreo

eecutado por personal entrenado. =n e!ecti$o programa de monitoreo e inspección puede

ser la meor garanta contra problemas relacionados con la corrosión.

El control e!ecti$o de la corrosión e+tiende la $ida Ctil de cualquier tubera. El costo de una

parada inesperada por un escape supera en magnitud los gastos que acarrea la instalación de

un sistema de protección contra la corrosión. 5ontrolar el deterioro de las tuberas por

corrosión aorra dinero, preser$a el ambiente, protege la integridad de las instalaciones y

de las $idas umanas.



BIBLIOGRAFÍA

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ttp6//JJJ.gas-training.com/!iles/protc-corrosion.pd!

http://www.gas-training.com/files/protc-corrosion.pdf

http://www.gas-training.com/files/protc-corrosion.pdf

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