Corrosión en la industria química petrolera

Indice1. Aspectos Generales 2. La aplicación de recubrimientos anticorrosivos en ductos de acero al carbón en plataformas marinas. 4. Fallas Ocurridas y estado de Corrosión

1. Aspectos Generales

El ingeniero que trabaja en problemas de corrosión necesita saber y tener un conocimiento básico para reconocer la corrosión, como se produce, como impedir si severidad, que herramientas son necesarias, técnica de inspección, variable de diseño que afectan a la corrosión, selección de materiales y aplicar la información del problema corrosivo, así como saber donde obtener ayuda.

• Todos los metales son susceptibles a sufrir el fenómeno de corrosión, no habiendo material útil para todas las aplicaciones es 1) el oro es resistente a la atmósfera, pero se corroe si se pone en contacto con mercurio a temperatura ambiente. 2) el acero no se corro en contacto con el mercurio pero se oxida expuesto a la atmósfera.
• En termino técnico, y simplificado la corrosión ha sino definida como la destrucción de un metal por reacción química o electroquímica por el medio ambiente y representa la diferencia entre una operación libre de problema con gastos en operaciones muy elevados.

Dentro de los aspectos económicos tenemos: a).- Reposicion del equipo corroido. b).- Coeficiente de seguridad y sobre diseno para soportar la corrosion. c).- Mantenimiento preventivo como la aplicacion de recubrimientos. d).- Paros de produccion debidos a fallas por corrosion. e).- Contaminacion de productos.

Dentro de los aspectos humanos y sociales tenemos: a).- La seguridad, ya que fallas violentas pueden producir incendios, explosiones y Liberacion de productos toxicos. b).- Condiciones insalubres por ejemplo, contaminaciones debido a productos del Equipo corroido o bien un producto de la corrosion misma. c).- Agotamiento de los recursos naturales, tanto en metales como en combustibles Usados para su manufacturera. d).- Apariencia, ya que los materiales corroidos generalmente son desagradables a la Vista. Naturalmente, estos aspectos sociales y humanos tambien tienen sus aspectos Economicos y podemos ver claramente que hay muchas razones para controlar la Corrosion.

Formas De La Corrosion. La corrosion ocurre en muchas y muy variadas formas, pero su clasificacion generalmente se basa en uno de los tres siguientes factores: 1.- Naturaleza de la sustancia corrosive. La corrosion puede ser clasificada como humeda o seca, para la primera se requiere un liquido o humedad mientras que pare la segunda, las reacciones se desarrollan con gases a alta temperatura. 2.- Mecanismo de corrosion. Este comprende las reacciones electroquimicas o bien, 1 reacciones quimicas. 3.- Apariencia del metal corroido. La corrosion puede ser uniforme y entonces el metal se corroe a la misma velocidad en toda su superficie.

2. La aplicación de recubrimientos anticorrosivos en ductos de acero al carbón en plataformas marinas.

Objetivo Establecer la metodologia a seguir para la aplicacion e inspeccion de proteccion anticorrosiva de ductos de acero al carbon que transportan hidrocarburos en ambientes marinos y costeros

Mediante esta metodologia se pretende lograr: a) Prevenir la corrosion exterior en ductos y sus accesorios en plataforma inmediatamente despues de su construccion o durante esta, asi como una vez que hayan sido terminados trabajos de mantenimiento como el de sustitucion de algún tramo o accesono durante el periodo de servicio del ducto. b) La prevencion de corrosion exterior en tuberias en plataforma se llevará a cabo mediante la aplicacion de recubrimientos anticorrosivos complementados en la linea regular submarina con sistemas de proteccion catodica. Se debe poner especial atencion para atenuar los efectos de corrientes parásitas en caso de confirmar su existencia.

Alcance El presente procedimiento es aplicable a todas las actividades del area de pintura que impliquen trabajos de limpieza, aplicacion de recubrimientos primarios, enlaces y/o acabados en las estructuras metálicas, tuberias de proceso y servicio, asi como los accesorios de tuberias y que requieran ser inspeccionadas.

3. Area De Aplicacion

Aplica a las actividades del area de limpieza y aplicacion de recubrimientos anticorrosivos en ductos en plataforma o en instalaciones superficiales en tierra como trampas de diablos, válvulas de seccionamiento, arribos playeros, etc. Donde se requiera la proteccion contra la corrosion exterior de ductos en ambientes marinos y costeros.

Proposito de las normas Se reforma el reglamento anterior Decreto 2.211) por considerar necesario establecer mecanismos que orienten la gestión de la generación, manejo y depósito o tratamiento de desechos peligrosos hacia la reducción de la generación, el fomento del reciclaje, re uso y aprovechamiento bajo la forma de materiales peligrosos recuperables y el tratamiento y disposición final, cumpliendo con las medidas de seguridad para que no constituyan una amenaza El propósito y objeto del nuevo Decreto es el de regular la recuperación de materiales peligrosos y el manejo de desechos, cuando ambos presenten características, composición o condiciones peligrosas y por ende constituyan una fuente de riesgo para la salud y el ambiente El Decreto regula dos aspectos: Materiales recuperables y desechos, siempre que presenten la

Ámbito de Aplicación El Decreto es aplicable a toda persona, natural o jurídica, pública o privada, que genere, maneje o transporte y trate materiales peligrosos recuperables o desechos .Los que no sean radiactivos (estos están regulados por decreto N° 2.210).

Características de peligrosidad Las características de peligrosidad estan especifcadas en el decreto, y son: explosivos, inflamables, corrosivos, tóxicos (venenos , sustancias infecciosas, ecotóxicos y oxidantes. Ahora bien, la peligrosidad de un material es dada tambien por la fuente generadora de donde provenga, en otras palabras, actividades susceptibles de degradar el ambiente.

Fuente de Riesgo:,Cada tipo de desechos y materiales se regulan como una fuente de riesgo para la salud humana y para el ambiente. Dependiendo de las características y propiedades peligrosas de los materiales o desechos habrán diferentes clases de riesgos.

Sanciones El Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales Renovables, siguiendo las disposiciones de la Ley Orgánica del Ambiente, puede ordenar la aplicación de medidas de seguridad en el momento y el lugar que le parezca sean necesarias, sin perjuicio de la responsabilidad establecida en la Ley Penal del Ambiente.

Ambiente: Ripios o fluidos en Base Agua: La disposición de los ripios o fluidos de perforación en base agua se puede hacer de las siguientes formas: a.- Confinamiento en el suelo; b.- Esparcimiento en suelos; c.- Disposición final en cuerpos de aguas superficiales; d.- Inyección en acuíferos no aprovechables, yacimientos petroleros o acuíferos

Ripios o Fluidos en Base a Aceites: La disposición de los ripios o fluidos de perforación elaborados en base a aceites minerales de emulsión inversa o que contengan aceites de motor u otro tipo de hidrocarburos, podrá hacerse siguiendo las siguientes practicas: a.- Inyección en acuíferos no aprovechables, yacimientos petroleros o acuíferos asociados; b.- Biotratamiento;

Almacenamiento y Disposición Final: Las fosas que se utilicen para el almacenamiento durante la perforación de pozos, deberán someterse al proceso de sellado en un lapso no mayor de 1 ano después de completada la actividad de perforación, de acuerdo a la evaluación ambiental. Todo tipo de almacenamiento de cualquier clase de desechos generados en actividades de exploración y producción de petróleo deberá realizarse asegurándose que no presentaran ningún tipo de riesgo para la salud humana o el ambiente. El generador de desechos peligrosos provenientes de las actividades de exploración y producción de petróleo deberá presentar un plan de cumplimiento que garantice que las áreas donde serán almacenados y dispuestos los desechos generados están acondicionadas para dicho proceso, en – la zona donde fueron generados o en otra cercana que reúna las condiciones necesanas. – 6.- Medidas de Monitoreo y Control: a.- Perforación de pozos a nivel de acuíferos aprovechables; b.- Realización de pruebas de toxicidad empleando bioindicadores acuáticos o terrestres; c.- mediciones de compuestos volátiles en aire; d.- otras evaluaciones que estime procedentes para casos de almacenamiento y disposición final indicadas en este capitulo. 7.- Manejo: Todos los desechos que hayan estado almacenados para la fecha de la promulgación de este Decreto se manejarán de acuerdo a estas normas y disposiciones. 8.- Transporter EI transporte de dichos desechos podrá efectuarse bajo la supervisión de una empresa manejadora o del generador del desecho por medio de los siguientes vehículos: a.- vehículos propiedad del generador, acondicionados para transportar estos desechos;

Caso N° 1 Presentar el estado de corrosión externa en suelos de alta resistividad; como un factor de ocurrencia de gallas en los sistemas de transmisión de gas y producción que conforman las distintas estructuras operacionales del Área Norte de Monagas

4. Fallas Ocurridas y estado de Corrosión

Falla por corrosión el linea de recolección de gas 16" nivel de 60 # Estación Carito Planta de Compresión Muscar. Presencia de Productos de corrosión y picaduras sectorizadas sobre la tubería. Fue necesario a reemplazar la sección de tubería e instalar protección catódica en las secciones parcialmente enterradas.

Falla en oleoducto 20" desde estación Musitan a Patio de Tanques Travieso (PTT). Se identifico un proceso corrosivo externo caracterizado por la agresividad del suelo, generalizado sobre la superficie del tubo y manifestado en forma de picaduras, con un 72% de perdidas de espesor con respecto al nominal, lo que limitó la presión de operación y conllevó a la falla.

Falla en la linea de recilacción de crudo 10" desde el multiple de campo que fluye a la Estación de Flujo Muri (MEF – 1) Generada por Fenómenos corrosivos con desgaste externo pronunciado y corrosión en espacios confinados por ser una tubería con juntas roscada,

Correctivos y preventivos empleados

• Aplicación de revestimientos.

Se realizaron perfiles de temperatura en las diferentes tuberías con problemas de corrosión, para determinar el nivel térmico máximo que permitiría seleccionar el revestimiento a aplicar. La utilización de reversimientos epoxi termifundente ha presentado buen desempeño.

• Protección Catódica

Se han realizado estudios de suelo para diseñar sistemas de protección catodica por corriente impresa, cuya instalación ha permitido una protección efectiva de las tuberías minimizando el efecto corrosivo del suelo.

Conclusiones Las FALLAS ocurridas en los sistemas de transmisión de gas y producción descritos se generaron por un proceso corrosivo del suelo sobre la superficie externa de las tiberinas, debido a las condiciones de acidez cuto grado de severidad del proceso es independiente de los altos valores de resistividad determinados.

Recomendaciones Se recomendó la instalación de sistemas de control de corrosión externa, reversimientos adecuados a la temperatura de operación y protección catódica, corriente impresa precio estudio de resistividades de suelo, para diseñar sistemas catódicos que minimicen el efecto corrosivo del suelo y conlleven a obtener potenciales de polarización catódica que permitan proteger las tuberías enterradas en el Area Norte de Monagas

Evaluación Del Problema Procedimiento de Inspección:

1. Descubrir las líneas de flujo de los pozos que fueron instaladas con revestimientos no aplicables para altas temperaturas de operación y así determinar la ocurrencia de posibles fenómenos corrosivos que conlleven al desgaste externo del material.
2. Determinación de la influencia corrosiva del suelo a la profundidad de ubicación de las líneas de flujo.
3. Inspección del revestimiento epóxico termofundente, aplicado a las lineas de flujo de los pozos FUC-4 y CRC-11 para determinar su desempeño a altas temperaturas.
4. Realización de un estudio para definir el potencial máximo de desprendimiento catódico.

Actividades Ejecutadas Medición de espesores en cada sección de linea de flujo descubierta Medición de temperatura externa en cada sección de linera descubierta Inspección visual del revestimiento de cada una de las secciones de líneas de flujo descubiertas Muestreo del sustrato (arena) cercano a la superficie de la linea para realizar análisis fisicoquímicos y determinar la agresividad corrosiva puntual del suelo. Pruebas Metalograficas en los productos de corrosión externa para observar el "debilitamiento" de la estructura interna (limites granos). Del material por defecto de la alta temperatura de la linea.

Seguimiento Operacional Para El Control De Corrosion Se estableció un programa de instalación de empacaditas aislantes en las juntas bridadas a nivel del cabezal del pozo y múltiple de estación con la finalidad de mitigar las fugas de corrientes catódicas hacia el revestidor del pozo, permitiendo obtener niveles de protección más negativas a 850mV. Actualmente se procede a realizar perfiles de temperatura externa medida sobre cada linea de flujo con la finalidad de determinar aquellas líneas cuyo revestimiento esta soportando régimen permanente de temperaturas mayores a 230°F y posteriormente realizar excavaciones para descubrirlas e inspeccionar el desempeño de la resina epóxica termofundente en función del tiempo en servicio.

Resultados Los resultados de las pruebas permitieron definir el comportamiento del epoxi-poliamídico termofundente con respecto a las temperaturas de las líneas de flujo de estos dos (2) pozos (FUC 4 y CRC – 11), que a pesar de la pérdida de brillo y un oscurecimiento de la resina, no se observó la presencia de quemaduras, ampollas, ni corrosión externa.

Conclusiones Las fallas ocurridas por corrosión externa en las líneas de flujo de los pozos en el Área Norte de Monagas, fueron ocasionadas por la exposición directa de las superficies externas a las condiciones fisicoquímicas del suelo: Acidez y humedad, causado por el deterioro del revestimiento debido a la alta temperatura de operación, la cual conllevó a un proceso de desgaste acelerado de las tuberías.

Trabajo enviado por: Carlos Guerrero