REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD BOLIVARIANA DE VENEZUELA (U.BV) P.F.G. HIDROCARBUROS - SEDE ZULIA ALDEA: ELEAZAR LÓPEZ CONTRERAS UNIDAD CURRICULAR: PUBLICACIÓN
CARACTERIZACIÒN DE DAÑOS POR EFECTOS DE OXIDACIÓN EN GASODUCTOS
PROFESORA:
INTEGRANTE:
Yuraima Torres
José Pernía
Ciudad Ojeda, Noviembre del 2011
INDICE
Portada………………………………………………………………………………1 Índice…………………………………………………………………………...……2 Introducción…………………………………………………………………………3 Objetivo general…………………………………………………………………….4 Objetivos Específicos………………………………………………………………4 Metodología…………………………………………………………………………4 Desarrollo……………………………………………………………………………5 Recomendaciones……………………………………………………..…………..9 Conclusión…………………………………………………………………………10 Bibliografía………………………………………………………………………….11
INTRODUCCION
La seguridad en los sistemas de transporte y distribución de gas es uno de los principales aspectos que debe considerarse en el diseño de dichas instalaciones. Este hecho es abordado por las regulaciones internacionales con el objeto de minimizar los eventos negativos para la población, como las causadas por la corrosión. El siguiente informe es un estudio para describir los daños que ocasiona la corrosión en los gasoductos. La corrosión es uno de los problemas graves que presentan estos gasoductos generando consecuencias nefastas como, grandes pérdidas económicas a la industria de los hidrocarburos, daños ambientales y en un grado mayor, pérdidas humanas. La corrosión consiste en la destrucción o deterioro de un material que reacciona con el medio ambiente. La corrosión de un metal es un proceso electroquímico debido al flujo de electrones que se intercambian entre los diferentes componentes del sistema. La corrosión es la principal causa de falla alrededor del mundo. Cuando una tubería falla, ocasiona grandes impactos negativos en términos de pérdida de producción, daños a la propiedad, contaminación y riesgos a vidas humanas. Los costos asociados para el mantenimiento correctivo, preventivo y predictivo de estructuras atacadas por corrosión son de alrededor de 500 MMBS anuales (cifra estimada para 1996; por PDVSA); dichos costos solo incluían aquellos asociados con el reemplazo de equipos y la mano de obra asociada. Las normas ASME/ANSI B31.8 y las normas API, son las que rigen las redes de gasoductos a nivel mundial, desde el diseño de fabricación, instalación y los planes de mantenimiento para evitar la corrosión de dichos gasoductos en general. Una de las principales causas de la corrosión es la inestabilidad de los metales en sus formas refinadas, ya que, tienden a volver a sus estados originales a través de los procesos de corrosión que detallaremos a continuación. Finalmente, Una gran diversidad de mecanismos de desgaste y de corrosión altera la forma de los materiales. Se gastan enormes sumas de dinero cada año para reparar los daños ocasionados por la corrosión.
Objetivo General Caracterizar los daños por efectos de oxidación en gasoductos.
Objetivos Específicos 1. Exponer el proceso de oxidación en los gasoductos. 2. Identificar los daños y consecuencias en los gasoductos. 3. Conocer las diferentes normas y procedimientos para evitar la oxidación de los gasoductos.
DESARROLLO
Concepto De Corrosión Corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su medio ambiente. Es el deterioro de los metales por un proceso electroquímico.
¿Por qué Ocurre la Corrosión? La fuerza motriz que causa que un metal se corroa, es consecuencia de su existencia natural en forma combinada. Para alcanzar el estado metálico se requiere una cantidad de energía. Esta energía varía de un metal a otro. Es relativamente alta para el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre, la plata y el oro.
Tipos de Corrosión. Existen diversos tipos de corrosión, pero solo se analizarán aquellos que afectan los sistemas de redes de tuberías: Se clasifican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, las más comunes son:
Corrosión uniforme: donde la corrosión química o electrolítica actúa uniformemente sobre toda la superficie del metal
Corrosión biológica: Generalmente se da en el acero sumergido, ya que esta condición, propicia el crecimiento de la vida, y actúa en la medida de que, ciertas especies generan ácido sulfúrico, el cual erosiona la superficie del metal. Los microorganismos que se asocian a la corrosión son de dos tipos: aeróbicos y anaeróbicos. Los aeróbicos crecen con facilidad en un ambiente que contenga oxígeno, mientras que los anaeróbicos medran en un ambiente virtualmente desprovisto de oxígeno atmosférico.
Corrosión galvánica: ocurre cuando metales diferentes se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo
cual favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con más activo será el ánodo.
Corrosión por picaduras: aquí se producen hoyos o agujeros por agentes químicos.
Corrosión intergranular: es la que se encuentra localizada en los límites de grano, esto origina perdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos
Corrosión por esfuerzo: se refiere a las tensiones internas luego de una deformación en frío.
Del análisis histórico de las causas de fallas graves, las debidas a corrosión representan el mayor porcentaje, seguidas de las provocadas por la acción de terceros (en todos los casos, por la acción de máquinas de excavación) y, por último, de las producidas por la falla de los materiales con que se construyeron los gasoductos.
Grafico 1: Porcentaje de daños a gasoductos. Fuente: monografia.com
Factores que causan el deterioro del acero (tuberías) A) Aire y humedad. El aire y la humedad son causantes primariamente de oxidación y posteriormente de corrosión en el acero, especialmente en climas marinos. B) Gases industriales y de vehículos. Los gases dispersos en la atmósfera, producto de la combustión de diesel particularmente producen el ácido sulfúrico, causando severo deterioro en el acero. C) Agua marina y fango. Sin protección de los miembros de acero, cada uno de los elementos sumergidos en agua marina y cubiertos de fango, corren el gran riesgo de sufrir serios daños que pueden provocar fallas de la sección de acero. D) Esfuerzos térmicos o sobrecargas. Cuando el movimiento por dilatación térmica de los miembros, es restringido, o alguno de los miembros es sometido a un sobreesfuerzo, se pueden producir deformaciones o fracturas o el desprendimiento de remaches y pernos. E) Fatiga y concentración de fuerzas. La mayoría de las fracturas son producto de fatiga o deficiencia de detalles constructivos que se producen de una gran concentración de esfuerzos. Ejemplos de estos son: esquinas agudas, cambios bruscos de espesor y/o ancho de placas, pesadas concentraciones de soldadura, una insuficiente área de soporte en los apoyos, etc. F) Deshechos animales. Esta es una causa de corrosión y es considerada como un tipo especial de ataque químico que puede llegar a ser muy severo.
Otras Factores serian:
Golpes y deterioros en las conducciones Deterioros en los revestimientos Actuaciones de terceros no controlables Aireación diferencial entre distintas partes de las tuberías enterradas por utilización de rellenos artificiales no uniformemente distribuidos Diferencias de pH del entorno circundante de las tuberías sean naturales, o artificiales por percolación de productos vertidos (ácidos o básicos) Presencia de corrientes erráticas a partir de puestas a tierra de equipos de alta o baja tensión, grandes equipos, líneas electrificadas de ferrocarril próximas, etc.;
Existencia de pares galvánicos entre los habituales cables desnudos de cobre, o las picas del mismo material, de los sistemas de puesta a tierra de la equipotencialización del conjunto de la factoría; etc. Téngase en cuenta que frente al cobre, el acero siempre se comporta anódicamente, corroyéndose
Reglas Generales para Prevenir la Corrosión en Gasoductos .Selección y empleo de materiales resistentes a la corrosión tales como acero inoxidable, plásticos y aleaciones especiales que alarguen la vida útil de una tubería. El criterio en la selección de los materiales más convenientes como resistencia a la corrosión, es tener en cuenta la protección o conservación del lugar donde la tubería se encuentra. . Inhibidores de corrosión. Son sustancias que aplicadas a un medio particular reducen el ataque del ambiente sobre el material, bien sea metal o acero de refuerzo. Los inhibidores de corrosión extienden la vida de las tuberías, previniendo fallos y evitando escapes involuntarios. . Evaluar el ambiente en el cual está la tubería o en el sitio donde se ha de colocar. Es muy importante tener en cuenta el ambiente independientemente del método o combinación de métodos que se vayan a emplear. . Modificar el ambiente en las inmediaciones de la tubería, como por ejemplo reducir la humedad o mejorar el drenaje. Para la Protección de tuberías expuestas al aire: Limpieza superficial y mantenimiento. La aplicación de un recubrimiento de pintura. Protección de tuberías enterradas: No es suficiente el recubrimiento con pintura. Se hace necesario además: La aplicación de revestimientos que aíslen la tubería del medio en que se encuentra. Los revestimientos pueden ser de polietileno o polipropileno, resina epóxica, brea, epóxica, imprimante, cinta plática adhesiva, etc. El polietileno, polipropileno y resina epóxica son de aplicación industrial por lo que las tuberías deben enviarse a plantas de revestimiento especializadas en aplicar este tipo de protección a los tubos. La brea y la combinación de imprimantes y cinta plástica se pueden aplicar en el sitio. Ningún revestimiento garantiza una protección del 100%. La presencia de impurezas en el material o en el proceso de aplicación de la capa protectora,
así como golpes o ralladuras en el momento del transporte o de la instalación puede desmejorar el aislamiento. Por ello, para garantizar la prolongación de la vida útil de una tubería revestida se recomienda acompañar el revestimiento con un sistema de protección catódica.
CONCLUSIONES La construcción de nuevos gasoductos ha sido una constante desde sus inicios hasta el presente, con saltos, pero en forma sostenida, de tal modo que, desde el punto de vista del transporte, hoy las tuberías nuevas son tan importantes como las más antiguas. Por este motivo, las empresas se ven obligadas a mantener los gasoductos con altos niveles de seguridad y a elaborar planes específicos para ello con el fin de evitar fallas graves por efectos de la corrosión que merman la eficiencia de los gasoductos. El proceso de corrosión debe ser visto como un hecho que pone en evidencia el proceso natural de que los metales, vuelven a su condición primitiva y que ello conlleva al deterioro del mismo. No obstante es este proceso el que provoca la investigación y el planteamiento de formulas que permitan alargar la vida útil de los materiales sometidos a este proceso. Los efectos de la corrosión sobre instalaciones y equipos industriales produce anualmente pérdidas que llegan a cifras muy importantes: en los países industrializados se ha valorado del 3% - 4% del PBI. Este porcentaje puede tomarse sobre la valoración equivalente de la industria petrolera y del gas para llegar a una cuantificación aproximada de sus efectos económicos. En el trabajo se confirma que la lucha y control de la corrosión es un arte dentro del mantenimiento y que esta área es bastante amplia, dado al sinnúmero de condiciones que se encuentran sometidos los metales que forman las tuberías para gasoductos.
RECOMENDACIONES
Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión están las siguientes: Uso de materiales de gran pureza. Presencia de elementos de adición en aleaciones, ejemplo aceros inoxidables. Tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones. Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos, ejemplo los anticongelantes usados en la automoción. Recubrimiento superficial: pinturas, capas de oxido, recubrimientos metálicos Protección catódica. Reducir el contenido de carbono a menos 0.02%. Reconocer las piezas sensibilizadas. Añadir a la aleación un elemento alfágeno, como el molibdeno.
BLIOGRAFIA
1- ASME/ANSI B31.8.S, “Supplement to B31.8 on Managing System Integrity of Gas Pipelines”, American Society of Mechanical Engineers, ASME International (ASME/ANSI B31.8.S-2002). 2- CFR 49-192, Code of Federal Regulations, Title 49, Part 192, Transportation of Natural and Other Gas by Pipeline: Minimum Federal Safety Standards. 3- UHLIG H, Herbert, Corrosión y Control de la Corrosión: Tipos de Corrosión. Ediciones Bilbao, España, 1970. 4- WEST, M., John, Corrosión y Oxidación Fundamentos. Editorial Limusa. México, 1986. 5- http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/849/84903656.pdf (artículo científico) 6- http://oilproduction.net/cms/index.php?option=com_content&view=article&id= 1853:danos-por-efecto-de-la-oxidacion-en-gasoductos&catid= 46: mantenimiento-e-integridad&Itemid=94. 7- http://oilproduction.net/cms/index.php?option=com_content&view=article&id= 1853:danos-por-efecto-de-la-oxidacion-engasoductos&catid=46:mantenimiento-e-integridad&Itemid=94 8- http://portal.gasnatural.com/servlet/ContentServer?gnpage=1-101¢ralasset name=1-10-BloqueHTML-5630-5-1
