Descripción

Guía completa de Cupones de corrosión en la industria del petróleo y el gas

Los cupones de corrosión desempeñan un papel crucial en la industria del petróleo y el gas, ya que proporcionan información valiosa sobre la velocidad de corrosión y el estado de las tuberías. Esta guía completa cubrirá varios tipos de cupones de corrosión, sus aplicaciones y los factores a considerar al usarlos. Al comprender la importancia y el uso adecuado de los cupones de corrosión, los profesionales de la industria pueden garantizar la integridad de las tuberías y evitar fallas costosas.

Introducción a los cupones de corrosión

Los cupones de corrosión son herramientas esenciales para detectar la corrosión de tuberías en la industria del petróleo y el gas. Ayudan a monitorear y medir la tasa de corrosión en las tuberías, proporcionando información vital para las estrategias de mantenimiento y prevención. Los cupones de corrosión están inicialmente intactos y se registra su peso inicial antes de colocarlos en las tuberías durante un período específico, generalmente 30, 60 o 90 días. Después de la exposición al ambiente corrosivo de la tubería, su pérdida de peso indica la tasa de corrosión, lo que permite evaluaciones precisas de las condiciones de la tubería.

Tipos de cupones y materiales de corrosión

Existen varios tipos de cupones de corrosión, cada uno con aplicaciones y características específicas:

Cupón de tira: El cupón más utilizado para la mayoría de las evaluaciones, que normalmente mide 3″ x 3/4″ x 1/16″ con dos orificios de montaje.

Cupón multiagujero: Diseñado para usar con equipos de acceso de baja presión o puertos estrechos donde no puede pasar un cupón estándar de 3/4" de ancho, y también mide 3" x 3/4" x 1/16" con dos orificios de montaje.

Cupón de disco: Cupones circulares utilizados en aplicaciones de monitoreo de discos múltiples apilados, con un diámetro de 1,25″ y un espesor de 1/16″, con un solo orificio de montaje.

La selección del material también es crucial a la hora de elegir cupones de corrosión. Los materiales comunes incluyen acero con bajo contenido de carbono, acero inoxidable y otras aleaciones. Es fundamental utilizar cupones de corrosión fabricados del mismo material que la tubería para garantizar resultados precisos.

Cupón recomendado con válvula: Cupón de corrosión removible

Se recomienda un cupón de corrosión removible con una válvula para la mayoría de las aplicaciones. Se puede conectar mediante soldadura o brida, lo que lo hace adecuado para una variedad de situaciones. Este tipo de cupón se puede eliminar utilizando herramientas de desmontaje, lo que ofrece una solución rentable en comparación con otros cupones de corrosión que requieren herramientas especializadas para su eliminación.

Causas de la corrosión de las tuberías

La corrosión de los oleoductos en la industria del petróleo y el gas se puede atribuir a una combinación de factores químicos y biológicos, cada uno de los cuales contribuye a la degradación general de la integridad del oleoducto.

Factores químicos

Oxígeno: La presencia de oxígeno en el entorno de la tubería puede provocar reacciones de oxidación, lo que resulta en la formación de óxido y otros subproductos corrosivos. El oxígeno puede disolverse en agua y luego reaccionar con la superficie del metal, provocando corrosión. Los ductos que transportan gas natural y petróleo a menudo contienen agua, lo que hace que la corrosión inducida por oxígeno sea un problema común.

Gases corrosivos: La presencia de sulfuro de hidrógeno (H2S) y dióxido de carbono (CO2) en oleoductos y gasoductos puede provocar reacciones corrosivas. El H2S forma ácido sulfúrico, mientras que el CO2 forma ácido carbónico. Estos ácidos reaccionan con la superficie del metal, provocando corrosión y picaduras en la superficie interna de la tubería.

Cloruros: Los iones de cloruro, que suelen estar presentes en el agua salina, pueden provocar corrosión por picaduras localizada, especialmente en tuberías de acero inoxidable. Los iones de cloruro rompen la capa pasiva de óxido de la superficie del metal, dejándola vulnerable a la corrosión.

Corrosión galvánica: Cuando dos metales diferentes están en contacto eléctrico, crean una celda galvánica que puede acelerar la corrosión del metal menos noble. Este fenómeno es común en tuberías donde se utilizan diferentes metales o aleaciones para diversos componentes.

Corrosión Erosión: Los altos caudales, la turbulencia o la presencia de partículas abrasivas dentro de la tubería pueden provocar corrosión por erosión. Este proceso implica la eliminación mecánica de la capa protectora de óxido, exponiendo la superficie del metal desnudo al ambiente corrosivo.

Factores biológicos

Corrosión influenciada microbiológicamente (MIC): La MIC es causada por las actividades metabólicas de microorganismos, como bacterias y hongos, que pueden colonizar la superficie de la tubería. Estos microbios producen subproductos ácidos que pueden corroer la superficie del metal. El MIC puede provocar picaduras localizadas, corrosión en grietas e incluso grietas por corrosión bajo tensión.

Bacterias reductoras de sulfato (SRB): Los SRB son bacterias anaeróbicas que convierten los iones de sulfato en sulfuro de hidrógeno, provocando corrosión. Se encuentran comúnmente en oleoductos y gasoductos, especialmente en áreas estancadas o de bajo flujo donde forman biopelículas que pueden acelerar la corrosión.

Bacterias productoras de ácido (APB): Los APB, como las bacterias oxidantes del hierro, producen subproductos ácidos que pueden corroer las superficies metálicas. Estas bacterias pueden formar biopelículas que concentran agentes corrosivos y mejoran la corrosión localizada.

Hongos: Algunos hongos pueden producir ácidos orgánicos, como el ácido oxálico, que pueden corroer las superficies metálicas. Los hongos también pueden formar biopelículas, que pueden atrapar agentes corrosivos y provocar corrosión localizada.

Bioincrustación: La acumulación de materia orgánica y microorganismos en la superficie de la tubería puede crear un ambiente corrosivo. Las biopelículas pueden proteger a los agentes corrosivos y mejorar la corrosión localizada. Además, la bioincrustación puede causar obstrucciones y aumentar el riesgo de fallas en las tuberías.

Calcular la tasa de corrosión

Para calcular la tasa de corrosión, utilice la siguiente fórmula para la tasa de corrosión del cupón de ingravidez:

Tasa de corrosión (mpy) = [22,300 x peso perdido (g)] / [Densidad del metal (g/cm³) x área del cupón (pulgadas cuadradas) x tiempo (días)]

En esta fórmula, el peso perdido representa la diferencia entre el peso inicial y el peso después de la limpieza, la densidad del metal se refiere a la densidad del metal o aleación, el área del cupón se refiere al área del cupón expuesta al medio corrosivo y el tiempo representa el número de días entre la instalación y el desmontaje.

Factores a considerar al utilizar cupones de corrosión

Al utilizar cupones de corrosión, es fundamental considerar su ubicación, cantidad y momento de eliminación:

1. Posicionamiento: Instale cupones de corrosión a diferentes alturas dentro de la tubería, ya que la concentración de impurezas varía. Colóquelos en las secciones superior, media e inferior, asegurando la misma distancia entre ellas.
2. Cantidad: Se deben utilizar varios cupones para probar varias ubicaciones dentro de la tubería para obtener una representación precisa de la corrosión.
3. Momento de eliminación: Evite retirar las muestras demasiado pronto o demasiado tarde, ya que esto puede afectar la precisión de la prueba de corrosión. Supervise las posiciones de las 6 y las 12 en punto y coloque los cupones en posiciones alta, media y baja para obtener la mejor representación del flujo de sustancia dentro de la tubería.

Cupón Tamaños y aplicaciones

Cada tipo de cupón de corrosión tiene tamaños y aplicaciones específicas:

• Cupón de tira: Mide 3″ x 3/4″ x 1/16″ con dos orificios de montaje y se usa comúnmente para evaluaciones generales.
• Cupón multiagujero: Mide 3″ x 3/4″ x 1/16″ con dos orificios de montaje y está diseñado para usarse con equipos de acceso de baja presión o puertos estrechos.
• Cupón de disco: Mide 1,25 ″ de diámetro y 1/16 ″ de espesor con un solo orificio de montaje, utilizado en múltiples aplicaciones de monitoreo de discos.

Conclusión

En conclusión, los cupones de corrosión son herramientas vitales para monitorear y medir la corrosión en la industria del petróleo y el gas. Al comprender los diferentes tipos de cupones de corrosión, sus aplicaciones y los factores a considerar al usarlos, los profesionales de la industria pueden garantizar la integridad de las tuberías y evitar fallas costosas. Las evaluaciones precisas de las condiciones de los ductos permiten estrategias efectivas de mantenimiento y prevención, lo que en última instancia contribuye a la seguridad y eficiencia de la industria del petróleo y el gas.