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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN EN LAS TUBERÍAS CON INYECCIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS
La corrosión puede ser una de las principales causas de problemas en las tuberías de petróleo y gas natural. A medida que los materiales de las tuberías reaccionan con medios altamente corrosivos (H2S, CO2, agua salobre, etc.), la integridad estructural de la tubería puede degradarse, lo que puede provocar fugas, fracturas y eventos potencialmente catastróficos. Para proteger las tuberías de la corrosión, muchos operadores utilizan sistemas de inyección de productos químicos, en los que se inyecta una cantidad controlada de productos químicos inhibidores de la corrosión directamente en la tubería o el pozo.
Causas de la corrosión
El acero al carbono se utiliza habitualmente en los oleoductos y gasoductos debido a su resistencia, dureza y capacidad para soportar cambios de temperatura. Sin embargo, el acero al carbono está sujeto a la corrosión provocada por la presencia de agua, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y otros elementos presentes en el producto que se bombea por la tubería.
El dióxido de carbono (CO2), por ejemplo, es un compuesto ácido que suele estar presente en el gas natural y el petróleo. Se vuelve especialmente corrosivo cuando se disuelve en agua y provoca picaduras y otros tipos de corrosión.
El sulfuro de hidrógeno (H2S) se forma a partir de la descomposición de materia orgánica o bacterias que consumen petróleo y produce un desagradable olor a "huevo podrido" en bajas concentraciones. Se produce de forma natural en algunas aguas subterráneas y puede encontrarse en pozos perforados para extracción de petróleo o gas natural. Cuando se combina con agua, forma ácido sulfúrico (H2SO4), un ácido altamente corrosivo.
La presencia de elementos corrosivos puede verse influida por la temperatura, la velocidad del flujo y el estado de la superficie del acero. Por ejemplo, las reducciones de temperatura pueden dar lugar a la condensación de agua e hidrocarburos y producir mayores niveles de CO2 y H2S y un entorno más corrosivo. Las mayores velocidades pueden causar un aumento de la turbulencia y aceleración de la corrosión. El acero rayado o dañado presenta más oportunidades para que la corrosión ataque zonas debilitadas de las tuberías.
Inhibición de la corrosión con tecnología
Se han utilizado diversas técnicas para limitar la corrosión, como la inyección de productos químicos, la utilización de acero con un mayor porcentaje de níquel, el uso de recubrimientos superficiales o la protección catódica.
Los recubrimientos pueden aplicarse tanto al interior como al exterior de las tuberías para evitar la corrosión. Cuando se aplican al interior de las tuberías, los recubrimientos pueden producir superficies más lisas, reducir la fricción y mejorar la eficiencia del flujo. Sin embargo, los recubrimientos pierden eficacia a medida que se desgastan. La utilización de acero con mayor porcentaje de níquel es muy eficaz para evitar ciertos tipos de corrosión química. También es la solución de costo más prohibitivo.
La protección catódica es la aplicación de corriente eléctrica a la tubería para interrumpir el movimiento de los electrones y proteger el acero de la corrosión. Su uso y eficacia depende a menudo de la naturaleza del sistema de la tubería y de las características geológicas de la zona considerada.
La inyección de productos químicos puede ofrecer una forma confiable y mensurable para evitar la corrosión. Los inhibidores de corrosión pueden inyectarse en la tubería o en el pozo en concentraciones específicas y ajustables para reducir la corrosión durante la vida útil del sistema. Lo hacen reaccionando químicamente con los medios corrosivos de la tubería y neutralizando eficazmente los productos químicos nocivos.
LOS SISTEMAS DE INYECCIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS INYECTAN INHIBIDORES DE CORROSIÓN
Gracias a la tecnología moderna, los productos químicos se pueden inyectar y monitorear con precisión, a menudo con equipos remotos que ofrecen una automatización básica inteligente en el sector de petróleo y gas. Los productos químicos se dispensan con bombas diseñadas para adaptarse a los requisitos específicos de presión y caudal del sistema. Estas bombas pueden ser alimentadas con CA, CC o motores neumáticos, dependiendo de las necesidades del operador y de la normativa local.
La dosificación exacta de los productos químicos es fundamental para el éxito de la inhibición de la corrosión. Una dosis insuficiente puede limitar la eficacia de la prevención de la corrosión, mientras que una dosis excesiva puede generar residuos y costos excesivos. A la hora de dimensionar las bombas, es importante saber cuál es el volumen necesario a una presión determinada, así como los requisitos de compatibilidad química de los sellos y el émbolo.
Las bombas eléctricas pueden funcionar con energía solar o fuentes energéticas convencionales.
Las bombas neumáticas funcionan con gas natural regulado o aire comprimido.
Los controladores vienen con cerebros
Los controladores son el "cerebro" de los sistemas de inyección de productos químicos y se pueden seleccionar en función de los requisitos de alimentación y niveles de automatización deseados y otros factores. Pueden proporcionar un simple control temporizado de encendido/apagado para la inyección de productos químicos, un control de tasa variable para inyectar una cantidad específica de producto de manera constante a lo largo del día o un proceso de control de flujo adaptativo que cambia la tasa de inyección en función de una señal de entrada en el controlador, como temperatura o presión.
También está disponible el monitoreo y control remotos del sistema a través de un sistema SCADA o de celdas, con funciones de automatización que incluyen monitoreo y ajuste de la tasa de inyección, monitoreo y registro del nivel del tanque de productos químicos, medición de presión, flujo & temperatura, detección de fugas y alimentación del sistema.
Los controladores están disponibles tanto para fuentes de alimentación de CA (izquierda) como de CC (derecha).
Sistema completo de inyección química
Para completar el sistema de inyección de productos químicos, otros componentes pueden incluir un panel solar, un soporte, baterías, un controlador de carga, tanques de almacenamiento de productos químicos, tuberías, conexiones, columna de calibración y colector y varios otros accesorios para completar el sistema.
Un sistema de inyección química en uso en un yacimiento petrolífero
Referencias
Control de la corrosión interna en oleoductos y gasoductos file:///C:/Users/AGR/Downloads/corrosion_nyborg_2005%20(1).pdf
Corrosión interna en tuberías http://www.oilfieldwiki.com/wiki/Pipeline_Internal_Corrosion
CORROSIÓN EN CONDICIONES DE GAS HÚMEDO http://www.corrosioncenter.ohiou.edu/documents/publications/8123.pdf
