Proceso de recubrimiento de tuberías “in situ pipeline coating” supera las adversas condiciones del desierto Saudí

Por Baker S. Hammad,
BSH Engineering Consultant Office

El proceso de recubrimiento “in situ pipeline coating” ha demostrado en muchas partes del mundo ser una alternativa viable para rehabilitar interiores de tuberías corroídas con una amplia gama de diámetros y longitudes. En comparación con el reemplazo con nueva tubería, este proceso de campo de una sola pasada “one-run” es rentable. El recubrimiento controla eficazmente la corrosión interna de la tubería mediante la aplicación de múltiples capas de un epóxico líquido de alto espesor “high-build epoxi” que cubre toda la superficie interna de la tubería, incluidas las soldaduras circunferenciales, picaduras de corrosión, canales o corrosión general y otras imperfecciones internas de la tubería, retrasando así las fugas y extendiendo la vida útil restante de la tubería.

Se han recubierto tuberías superficiales, enterradas y submarinas en diversas geografías, desde el Mar del Norte, América del Norte, Europa Continental y África hasta Hong Kong e Indonesia.

¿CÓMO FUNCIONA EL PROCESO?

El proceso de recubrimiento interno in situ se basa principalmente en el uso de raspadores “scrapers” impulsados por aire comprimido o nitrógeno. Se requiere que el recubrimiento proporcione:

• Cobertura consistente;
• Una barrera contra la humedad;
• Resistencia al producto transportado en el rango de temperaturas operativas previstas;
• Altos niveles de adhesión durante su aplicación y a lo largo de su vida útil;
• Ninguna reacción adversa a la tubería;
• Resistencia física suficiente para resistir la erosión;
• Un recubrimiento no tóxico y ambientalmente benigno;
• Costos atractivos en relación con otras soluciones viables.

Generalmente completado en 30 días, dependiendo de la longitud, diámetro y condición interna de la tubería, el proceso de limpieza y recubrimiento interno in situ de tuberías comprende los siguientes pasos, que se llevaron a cabo en la mayoría de los proyectos:

1_ Inspección y Planificación en Campo: Esta fase de la operación implica recopilar la información técnica necesaria, incluido el diámetro de la tubería; idoneidad de la línea para el paso de raspadores; perfil de elevación; mapeo de uniones, juntas, restricciones; y otras características, como el acceso en los sitios de lanzador y receptor; planificación y logística.

2_ Preparación del Sitio: Esta fase requiere procedimientos como instalar lanzadores y receptores especializados; movilizar compresores y secadores; instalar codos o spools y zapatas de desconexión; configurar instalaciones de manejo de efluentes (desechos líquidos, sólidos o gaseosos que se producen como resultado de los procesos industriales); establecer el suministro de combustible y agua; capacitación para la inducción de operadores; y ubicar talleres móviles, compresores e instalaciones de almacenamiento para consumibles. Es importante que la cadena de compresores  entregue aire seco y libre de partículas a la tubería.

3_ Desaceitado/Deshidratación: Dependiendo de la condición de entrega de la tubería, esta fase tiene el objetivo de entregar una tubería libre de hidrocarburos que permita que la fase de preparación de superficie comience efectivamente. Todos los efluentes se eliminarán de una manera aceptable para el cliente o propietario de la instalación.

4_ Limpieza Mecánica: Esta fase requiere eliminar todo el material suelto (como óxido, escama de laminación y polvo) de las superficies internas de la tubería y se logra mediante múltiples pasadas de raspadores mecánicos y de cepillo a través de la tubería junto con enjuagues de agua, si es necesario.

5_ Limpieza Química: Esta fase tiene como objetivo eliminar todo el óxido de hierro y la escama de laminación y dejar la limpieza de la superficie interna de la tubería comparable a un acabado Metal Casi Blanco (SSPC-SP 10). Esto se logra haciendo pasar una solución diluida de HCI que contiene un inhibidor de corrosión entre dos raspadores resistentes a los ácidos. La solución se tintura antes y después de su paso por la tubería para determinar el grado de disminución de la concentración de la solución. El efluente también se prueba para detectar sólidos. La dosificación de soluciones de HCI continuará hasta que tanto la prueba de disminución como la de sólidos estén dentro de parámetros aceptables. Luego, el HCI se purga de la línea con un enjuague de agua; el agua de enjuague también se prueba para pH, cloruros y sólidos. Los enjuagues con agua continúan hasta que estos parámetros vuelvan a estar dentro de límites aceptables. Cuando sea posible, la línea en los codos de desconexión y otros puntos de acceso, como los extremos de la tubería, debe inspeccionarse visualmente para confirmar la limpieza de la tubería.

6_ Pasivación: Esta fase sirve para eliminar cualquier oxidación (floración de óxido/óxido instantáneo ) que resulte de los enjuagues de agua anteriores y estabilizar la superficie metálica para evitar cualquier oxidación adicional. La pasivación se completa haciendo pasar un lavado con ácido fosfórico equilibrado en pH a través de la tubería.

7_ Enjuague con Agua Inhibida: Para amortiguar el pH bajo del ácido fosfórico en la tubería y pasivar aún más la tubería, se hace pasar un lote diluido de agua inhibida a través de la tubería.

8_ Secado: Para garantizar que la tubería esté seca antes de aplicar el recubrimiento, se realizan dos procedimientos: secado con solvente y purga con aire seco. El secado con solvente implica hacer pasar lotes de solvente adecuados a través de la línea para eliminar la humedad de la tubería. La purga con aire seco se realiza lentamente utilizando aire deshidratado que se prueba hasta que las nuevas mediciones de punto estén dentro de límites aceptables.

9_ Aplicación del Recubrimiento: El recubrimiento es un epóxico curado con poliamida o amina especialmente formulado para garantizar un mayor tiempo de vida de la mezcla “pot life” y propiedades de adherencia necesarias para que el recubrimiento se adhiera a la pared interna de la tubería en la posición de las 12 en punto durante y después de la aplicación del recubrimiento. El recubrimiento es aplicado entre dos raspadores modificados con recubrimiento uretano, y dependiendo el tipo de protección que se requiera, de la longitud y el tamaño de la tubería, se aplican en varias pasadas, con períodos de secado apropiados, para entregar el espesor de película seca especificado.

10_ Pruebas y Control de Calidad: A lo largo del proceso y después del recubrimiento, se llevan a cabo numerosas pruebas y otras medidas de control de calidad para garantizar la calidad y larga vida del recubrimiento final.

APLICACIÓN EN CAMPO
Se seleccionó una línea de crudo de 40 centímetros de diámetro(16 pulgadas) para probar el método de recubrimiento interno “in situ pipeline coating” descrito anteriormente y ofrecido por una de las compañías especializadas en servicios petroleros de recubrimiento de tuberías en Arabia Saudita. La línea de tubería utilizada en la prueba tiene 10 kilómetros (6 millas) de largo y enlaza las líneas laterales de dos plantas de separación de gas y petróleo, que conectan varios pozos petroleros en el desierto del Cuarto Vacío. La corrosión identificada fue una combinación de corrosión interna general y picaduras, que resultaron en una serie de fugas recientemente después de que la tubería fuera puesta en servicio.

CONCLUSIÓN
La prueba realizada en el campo petrolero del desierto arábigo confirmó la utilidad del proceso de recubrimiento interno “in situ pipeline coating” de tuberías para proporcionar una solución rentable para la rehabilitación de tuberías corroídas y picadas, brindando una extensión de vida efectiva a los servicios de las tuberías. El proceso se puede completar con un tiempo de inactividad limitado para la tubería, requiriendo acceso a la tubería durante aproximadamente 30 días dependiendo de la longitud y el diámetro de la tubería.