Explorando el papel vital de las tuberías de acero en la exploración de petróleo y gas

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Introducción

Las tuberías de acero son fundamentales en la industria del petróleo y el gas, ya que ofrecen una durabilidad y una fiabilidad inigualables en condiciones extremas. Estas tuberías, esenciales para la exploración y el transporte, soportan altas presiones, entornos corrosivos y temperaturas extremas. En esta página se analizan las funciones fundamentales de las tuberías de acero en la exploración de petróleo y gas, y se detalla su importancia en la perforación, la infraestructura y la seguridad. Descubra cómo la selección de tuberías de acero adecuadas puede mejorar la eficiencia operativa y reducir los costes en esta exigente industria.

I. Conocimientos básicos sobre tuberías de acero para la industria del petróleo y el gas

1. Explicación de la terminología

API: Abreviación de Instituto Americano de Petróleo.
OCTG: Abreviación de Productos tubulares para campos petroleros, incluidos tubos de revestimiento de aceite, tubos de aceite, tubos de perforación, collares de perforación, brocas, varillas de bombeo, juntas de cachorro, etc.
Tubería de aceite: Los tubos se utilizan en pozos de petróleo para extracción, extracción de gas, inyección de agua y fracturación ácida.
Caja: Tubo bajado desde la superficie del suelo hasta un pozo perforado, a modo de revestimiento para evitar el derrumbe de la pared.
Tubería de perforación: Tubería utilizada para perforar pozos.
Tuberia: Tubería utilizada para transportar petróleo o gas.
Acoplamientos: Cilindros utilizados para conectar dos tubos roscados con roscas internas.
Material de acoplamiento: Tubería utilizada para la fabricación de acoplamientos.
Hilos API: Roscas de tuberías especificadas por la norma API 5B, incluidas roscas redondas para tuberías de petróleo, roscas redondas cortas de carcasa, roscas redondas largas de carcasa, roscas trapezoidales parciales de carcasa, roscas para tuberías de línea, etc.
Conexión Premium: Roscas no API con propiedades de sellado únicas, propiedades de conexión y otras propiedades.
Fallos: deformación, fractura, daño superficial y pérdida de la función original bajo condiciones de servicio específicas.
Formas primarias de fracaso: aplastamiento, deslizamiento, rotura, fuga, corrosión, adherencia, desgaste, etc.

2. Normas relacionadas con el petróleo

Especificación API 5B, 17.ª edición – Especificación para roscado, calibrado e inspección de roscas de carcasas, tuberías y tuberías
Especificación API 5L, 46.a edición – Especificación para tubería de conducción
Especificación API 5CT, 11.ª edición – Especificaciones para revestimiento y tubería
Especificación API 5DP, séptima edición – Especificación para tubería de perforación
Especificación API 7-1, 2.ª edición – Especificación para elementos de vástago de taladro giratorio
Especificación API 7-2, segunda edición – Especificación para roscado y calibrado de conexiones roscadas con resalte giratorio
Especificación API 11B, 24.ª edición – Especificaciones para varillas de bombeo, varillas y revestimientos pulidos, acoplamientos, barras de plomo, abrazaderas para varillas pulidas, prensaestopas y tes de bombeo
ISO 3183:2019 – Industrias del petróleo y del gas natural — Tuberías de acero para sistemas de transporte por tuberías
ISO 11960:2020 – Industrias del petróleo y del gas natural — Tuberías de acero para uso como revestimiento o tubería para pozos
NACE MR0175/ISO 15156:2020 – Industrias del petróleo y del gas natural: materiales para uso en entornos que contienen H2S en la producción de petróleo y gas

II. Tubería de aceite

1. Clasificación de los tubos de petróleo

Los tubos para petróleo se dividen en tubos para petróleo sin recalcado (NU), tubos para petróleo con recalcado externo (EU) y tubos para petróleo con junta integral (IJ). Los tubos para petróleo NU significan que el extremo del tubo tiene un espesor promedio, gira directamente la rosca y trae los acoplamientos. Los tubos con recalcado implican que los extremos de ambos tubos están recalcados externamente, luego roscados y acoplados. Los tubos con junta integral significan que un extremo del tubo está recalcado con roscas externas y el otro está recalcado con roscas internas conectadas directamente sin acoplamientos.

2. Función de los tubos de aceite

① Extracción de petróleo y gas: después de perforar y cementar los pozos de petróleo y gas, la tubería se coloca en la carcasa de petróleo para extraer petróleo y gas al suelo.
② Inyección de agua: cuando la presión del fondo del pozo sea insuficiente, inyecte agua en el pozo a través de la tubería.
③ Inyección de vapor: En la recuperación en caliente de petróleo espeso, el vapor se introduce en el pozo con una tubería de petróleo aislada.
④ Acidificación y fracturación: En la última etapa de la perforación del pozo o para mejorar la producción de pozos de petróleo y gas, es necesario introducir un medio de acidificación y fracturación o material de curado en la capa de petróleo y gas, y el medio y el material de curado se transportan a través de la tubería de petróleo.

3. Grado de acero de los tubos de aceite

Los grados de acero de los tubos de aceite son H40, J55, N80, L80, C90, T95, P110.
N80 se divide en N80-1 y N80Q, los dos tienen las mismas propiedades de tracción; las dos diferencias son el estado de entrega y las diferencias de rendimiento de impacto, N80-1 se entrega por estado normalizado o cuando la temperatura de laminación final es mayor que la temperatura crítica Ar3 y la reducción de tensión después del enfriamiento por aire y se puede usar para encontrar el laminado en caliente en lugar de normalizado, no se requieren pruebas de impacto ni no destructivas; N80Q debe templarse (templado y revenido) El tratamiento térmico, la función de impacto debe estar en línea con las disposiciones de API 5CT y debe ser una prueba no destructiva.
El L80 se divide en L80-1, L80-9Cr y L80-13Cr. Sus propiedades mecánicas y estado de entrega son los mismos. Diferencias en el uso, dificultad de producción y precio: L80-1 es para el tipo general, L80-9Cr y L80-13Cr son tubos de alta resistencia a la corrosión, dificultad de producción y son costosos y generalmente se utilizan en pozos de corrosión pesada.
C90 y T95 se dividen en 1 y 2 tipos, a saber, C90-1, C90-2 y T95-1, T95-2.

4. Grado de acero de uso común de los tubos de aceite, nombre del acero y estado de entrega

J55 (37Mn5) Tubería de aceite NU: Laminada en caliente en lugar de normalizada
Tubería de aceite EU J55 (37Mn5): longitud completa normalizada después de recalcar
Tubería de aceite NU N80-1 (36Mn2V): laminada en caliente en lugar de normalizada
Tubería de aceite EU N80-1 (36Mn2V): longitud completa normalizada después de recalcar
Tubería de aceite N80-Q (30Mn5): 30Mn5, templado de longitud completa
Tubería de aceite L80-1 (30Mn5): 30Mn5, templado de longitud completa
Tubo de aceite P110 (25CrMnMo): 25CrMnMo, templado de longitud completa
J55 (37Mn5) Acoplamiento: Laminado en caliente en línea Normalizado
Acoplamiento N80 (28MnTiB): templado de longitud completa
Acoplamiento L80-1 (28MnTiB): templado de longitud completa
Acoplamiento P110 (25CrMnMo): Templado de longitud completa

III. Tubería de revestimiento

1. Clasificación y función de la carcasa

La carcasa es la tubería de acero que sostiene la pared de los pozos de petróleo y gas. En cada pozo se utilizan varias capas de revestimiento según las diferentes profundidades de perforación y condiciones geológicas. El cemento se utiliza para cementar la carcasa después de su descenso al pozo y, a diferencia de las tuberías de petróleo y de perforación, no se puede reutilizar y pertenece a los materiales consumibles desechables. Por lo tanto, el consumo de revestimiento representa más del 70 por ciento de todas las tuberías de pozos petroleros. La carcasa se puede dividir en carcasa conductora, carcasa intermedia, carcasa de producción y carcasa de revestimiento según su uso, y sus estructuras en pozos petroleros se muestran en la Figura 1.

①Carcasa del conductor: Por lo general, utilizando grados API K55, J55 o H40, la carcasa del conductor estabiliza la boca del pozo y aísla los acuíferos poco profundos con diámetros comúnmente de alrededor de 20 o 16 pulgadas.

②Carcasa intermedia: El revestimiento intermedio, a menudo fabricado con grados API K55, N80, L80 o P110, se utiliza para aislar formaciones inestables y zonas de presión variables, con diámetros típicos de 13 3/8 pulgadas, 11 3/4 pulgadas o 9 5/8 pulgadas. .

③Carcasa de producción: Construida con acero de alta calidad, como los grados API J55, N80, L80, P110 o Q125, la carcasa de producción está diseñada para soportar presiones de producción, comúnmente con diámetros de 9 5/8 pulgadas, 7 pulgadas o 5 1/2 pulgadas.

④Carcasa del revestimiento: Los revestimientos extienden el pozo hacia el yacimiento utilizando materiales como grados API L80, N80 o P110, con diámetros típicos de 7 pulgadas, 5 pulgadas o 4 1/2 pulgadas.

⑤Tubo: La tubería transporta hidrocarburos a la superficie, utilizando grados API J55, L80 o P110, y está disponible en diámetros de 4 1/2 pulgadas, 3 1/2 pulgadas o 2 7/8 pulgadas.

IV. Tubería de perforación

1. Clasificación y Función de Tuberías para Herramientas de Perforación

El tubo de perforación cuadrado, el tubo de perforación, el tubo de perforación con peso y el collar de perforación en las herramientas de perforación forman el tubo de perforación. El tubo de perforación es la herramienta de perforación de núcleo que impulsa la broca desde el suelo hasta el fondo del pozo, y también es un canal desde el suelo hasta el fondo del pozo. Tiene tres funciones principales:

① Para transmitir torque para impulsar la broca a perforar;

② Apoyar su peso en la broca para romper la presión de la roca en el fondo del pozo;

③ Para transportar el fluido de lavado, es decir, el lodo de perforación a través del suelo a través de las bombas de lodo de alta presión, la columna de perforación en el pozo fluye hacia el fondo del pozo para eliminar los escombros de roca, enfriar la broca y transportar los escombros de roca. a través de la superficie exterior de la columna y la pared del pozo entre el anillo para regresar al suelo, para lograr el propósito de perforar el pozo.

La tubería de perforación se utiliza en el proceso de perforación para soportar una variedad de cargas alternas complejas, como tensión, compresión, torsión, flexión y otras tensiones. La superficie interior también está sujeta a la erosión y corrosión del lodo a alta presión.
(1) Tubo de perforación cuadrado: Los tubos de perforación cuadrados son de dos tipos: cuadriláteros y hexagonales. En los tubos de perforación de petróleo de China, cada conjunto de columnas de perforación suele utilizar un tubo de perforación de tipo cuadrilátero. Sus especificaciones son 63,5 mm (2-1/2 pulgadas), 88,9 mm (3-1/2 pulgadas), 107,95 mm (4-1/4 pulgadas), 133,35 mm (5-1/4 pulgadas), 152,4 mm (6 pulgadas), etc. La longitud utilizada suele ser de 1214,5 m.
(2) Tubería de perforación: La tubería de perforación es la herramienta principal para perforar pozos, conectada al extremo inferior de la tubería de perforación cuadrada y, a medida que el pozo de perforación continúa profundizándose, la tubería de perforación sigue alargando la columna de perforación una tras otra. Las especificaciones de la tubería de perforación son: 60,3 mm (2-3/8 pulgadas), 73,03 mm (2-7/8 pulgadas), 88,9 mm (3-1/2 pulgadas), 114,3 mm (4-1/2 pulgadas), 127 mm (5 pulgadas), 139,7 mm (5-1/2 pulgadas) y así sucesivamente.
(3) Tubería de perforación de servicio pesado: Una tubería de perforación ponderada es una herramienta de transición que conecta la tubería de perforación y el collar de perforación, lo que puede mejorar la condición de fuerza de la tubería de perforación y aumentar la presión sobre la broca. Las principales especificaciones de la tubería de perforación ponderada son 88,9 mm (3-1/2 pulgadas) y 127 mm (5 pulgadas).
(4) Collar de perforación: El collar de perforación está conectado a la parte inferior de la tubería de perforación, que es una tubería especial de paredes gruesas con alta rigidez. Ejerce presión sobre la broca para romper la roca y cumple una función de guía al perforar un pozo recto. Las especificaciones comunes de los collares de perforación son 158,75 mm (6-1/4 pulgadas), 177,85 mm (7 pulgadas), 203,2 mm (8 pulgadas), 228,6 mm (9 pulgadas), etc.

V. Tubería de conducción

1. Clasificación de tuberías

La tubería de línea se utiliza en la industria del petróleo y el gas para transmitir petróleo, petróleo refinado, gas natural y tuberías de agua con la abreviatura de tubería de acero. El transporte de petróleo y gas por tuberías se divide en tuberías principales, secundarias y de red de tuberías urbanas. Tres tipos de transmisión de tuberías principales tienen las especificaciones habituales de ∅406 ~ 1219 mm, un espesor de pared de 10 ~ 25 mm, grado de acero X42 ~ X80; las tuberías de ramal y las tuberías de red de tuberías urbanas suelen tener especificaciones de ∅114 ~ 700 mm, el espesor de pared de 6 ~ 20 mm, el grado de acero para el X42 ~ X80. El grado de acero es X42～X80. La tubería de línea está disponible en tipos soldados y sin costura. La tubería de línea soldada se utiliza más que la tubería de línea sin costura.

2. Estándar de tubería

API Spec 5L: especificación para tuberías de conducción
ISO 3183 – Industrias del petróleo y del gas natural – Tuberías de acero para sistemas de transporte por tuberías

3. PSL1 y PSL2

PSL es la abreviatura de nivel de especificación del productoEl nivel de especificación del producto de tubería de línea se divide en PSL 1 y PSL 2, y el nivel de calidad se divide en PSL 1 y PSL 2. PSL 2 es más alto que PSL 1; los dos niveles de especificación no solo tienen diferentes requisitos de prueba, sino que la composición química y los requisitos de propiedades mecánicas son diferentes, por lo que de acuerdo con la orden API 5L, los términos del contrato, además de especificar las especificaciones, el grado de acero y otros indicadores comunes, pero también debe indicar el nivel de especificación del producto, es decir, PSL 1 o PSL 2. PSL 2 en la composición química, propiedades de tracción, potencia de impacto, pruebas no destructivas y otros indicadores son más estrictos que PSL 1.

4. Grado de acero de tuberías, composición química y propiedades mecánicas

Los grados de acero para tuberías de menor a mayor se dividen en A25, A, B, X42, X46, X52, X60, X65, X70 y X80. Para conocer la composición química y las propiedades mecánicas detalladas, consulte el libro de especificaciones API 5L, 46.ª edición.

5. Requisitos de prueba hidrostática y examen no destructivo de tuberías de conducción

Las tuberías de conducción deben someterse a pruebas hidráulicas rama por rama, y la norma no permite la generación no destructiva de presión hidráulica, lo que también es una gran diferencia entre la norma API y nuestras normas. La norma PSL 1 no exige pruebas no destructivas; la norma PSL 2 debe ser una prueba no destructiva rama por rama.

VI. Conexiones Premium

1. Introducción de conexiones premium

La conexión Premium es una rosca de tubería con una estructura única que es diferente de la rosca API. Aunque la carcasa de petróleo roscada API existente se usa ampliamente en la explotación de pozos petrolíferos, sus deficiencias se muestran claramente en el entorno único de algunos campos petrolíferos: la columna de tubería roscada redonda API, aunque su rendimiento de sellado es mejor, la fuerza de tracción soportada por la parte roscada solo es equivalente a 60% a 80% de la resistencia del cuerpo de la tubería, y por lo tanto no se puede usar en la explotación de pozos profundos; la columna de tubería roscada trapezoidal sesgada API, aunque su rendimiento de tracción es mucho mayor que el de la conexión roscada redonda API, su rendimiento de sellado no es tan bueno. Aunque el rendimiento de tracción de la columna es mucho mayor que el de la conexión de rosca redonda API, su rendimiento de sellado no es muy bueno, por lo que no se puede usar en la explotación de pozos de gas de alta presión; Además, la grasa roscada solo puede desempeñar su función en entornos con temperaturas inferiores a 95 ℃, por lo que no se puede utilizar en la explotación de pozos de alta temperatura.

En comparación con la conexión de rosca redonda API y la conexión de rosca trapezoidal parcial, la conexión premium ha logrado grandes avances en los siguientes aspectos:

(1) Un buen sellado, a través de la elasticidad y el diseño de la estructura de sellado metálico, hace que el sellado de gas de la junta sea resistente a alcanzar el límite del cuerpo del tubo dentro de la presión de fluencia;

(2) Alta resistencia de la conexión, que se conecta con una conexión de hebilla especial de la carcasa de aceite, su resistencia de conexión alcanza o excede la resistencia del cuerpo del tubo, para resolver fundamentalmente el problema del deslizamiento;

(3) Mediante la mejora del proceso de selección de materiales y tratamiento de superficies, básicamente se resolvió el problema de la hebilla pegada al hilo;

(4) Mediante la optimización de la estructura, de modo que la distribución de tensiones en las juntas sea más razonable y más propicia para la resistencia a la corrosión por tensiones;

(5) A través de la estructura del hombro del diseño razonable, de modo que el funcionamiento de la hebilla en la operación sea más accesible.

La industria del petróleo y el gas cuenta con más de 100 conexiones premium patentadas, que representan avances significativos en la tecnología de tuberías. Estos diseños de roscas especializados ofrecen capacidades de sellado superiores, mayor fuerza de conexión y mayor resistencia a las tensiones ambientales. Al abordar desafíos como altas presiones, entornos corrosivos y temperaturas extremas, estas innovaciones garantizan una excelente confiabilidad y eficiencia en operaciones saludables para el petróleo en todo el mundo. La investigación y el desarrollo continuos en conexiones premium subrayan su papel fundamental en el apoyo a prácticas de perforación más seguras y productivas, lo que refleja un compromiso continuo con la excelencia tecnológica en el sector energético.

Conexión VAM®: Conocidas por su sólido rendimiento en entornos desafiantes, las conexiones VAM® cuentan con tecnología avanzada de sellado de metal a metal y capacidades de alto torque, lo que garantiza operaciones confiables en pozos profundos y yacimientos de alta presión.

Serie de cuñas TenarisHydril: Esta serie ofrece una gama de conexiones como Blue®, Dopeless® y Wedge 521®, conocidas por su excepcional sellado hermético y resistencia a las fuerzas de compresión y tensión, lo que mejora la seguridad y eficiencia operativa.

TSH® Azul: Diseñadas por Tenaris, las conexiones TSH® Blue utilizan un diseño patentado de doble hombro y un perfil de rosca de alto rendimiento, lo que proporciona una excelente resistencia a la fatiga y facilidad de conexión en aplicaciones de perforación críticas.

Conexión Grant Prideco™ XT®: Diseñadas por NOV, las conexiones XT® incorporan un sello de metal a metal único y una forma de rosca robusta, lo que garantiza una capacidad de torsión superior y resistencia al desgaste, extendiendo así la vida útil operativa de la conexión.

Conexión Hunting Seal-Lock®: Con un sello de metal a metal y un perfil de rosca único, la conexión Seal-Lock® de Hunting es reconocida por su resistencia a la presión superior y confiabilidad en operaciones de perforación tanto en tierra como en alta mar.

Conclusión

En conclusión, la intrincada red de tuberías de acero crucial para la industria del petróleo y el gas abarca una amplia gama de equipos especializados diseñados para soportar entornos rigurosos y demandas operativas complejas. Desde las tuberías de revestimiento fundamentales que sostienen y protegen las paredes sanas hasta las tuberías versátiles que se utilizan en los procesos de extracción e inyección, cada tipo de tubería cumple una función distinta en la exploración, producción y transporte de hidrocarburos. Las normas como las especificaciones API garantizan la uniformidad y la calidad en estas tuberías, mientras que las innovaciones como las conexiones premium mejoran el rendimiento en condiciones difíciles. A medida que la tecnología evoluciona, estos componentes críticos avanzan, impulsando la eficiencia y la confiabilidad en las operaciones energéticas globales. Comprender estas tuberías y sus especificaciones subraya su papel indispensable en la infraestructura del sector energético moderno.

Carcasa y tubos Super 13Cr SMSS 13Cr

SMSS 13Cr y DSS 22Cr en entorno H₂S/CO₂-aceite-agua

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Introducción

El comportamiento de la corrosión del acero inoxidable supermartensítico (SMSS) 13Cr y el acero inoxidable dúplex (DSS) 22Cr en un entorno H₂S/CO₂-aceite-agua son de gran interés, especialmente en la industria del petróleo y el gas, donde estos materiales a menudo están expuestos a condiciones tan duras. A continuación se ofrece una descripción general de cómo se comporta cada material en estas condiciones:

1. Acero inoxidable súper martensítico (SMSS) 13Cr:

Composición: SMSS 13Cr normalmente contiene alrededor de 12-14% cromo, con pequeñas cantidades de níquel y molibdeno. El alto contenido de cromo le confiere una buena resistencia a la corrosión, mientras que la estructura martensítica le proporciona una gran resistencia.
Comportamiento de corrosión:
Corrosión por CO₂: El SMSS 13Cr muestra una resistencia moderada a la corrosión por CO₂, principalmente debido a la formación de una capa protectora de óxido de cromo. Sin embargo, en presencia de CO₂, la corrosión localizada, como la corrosión por picaduras y por grietas, es peligrosa.
Corrosión H₂S: El H₂S aumenta el riesgo de agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) y fragilización por hidrógeno. El SMSS 13Cr es algo resistente, pero no inmune a estas formas de corrosión, especialmente a temperaturas y presiones más altas.
Entorno Petróleo-Agua: En ocasiones, el aceite puede proporcionar una barrera protectora que reduce la exposición de la superficie del metal a los agentes corrosivos. Sin embargo, el agua, en particular la salmuera, puede ser muy corrosiva. El equilibrio entre las fases de aceite y agua puede influir significativamente en la velocidad de corrosión general.
Problemas comunes:
Cracking por tensión de sulfuro (SSC): La estructura martensítica, aunque fuerte, es susceptible a SSC en presencia de H₂S.
Corrosión por picaduras y grietas: Estas son preocupaciones importantes, especialmente en entornos con cloruros y CO₂.

2. Acero inoxidable dúplex (DSS) 22Cr:

Composición: El DSS 22Cr contiene aproximadamente 22% de cromo, 5% de níquel, 3% de molibdeno y una microestructura de ferrita-austenita equilibrada. Esto le otorga al DSS una excelente resistencia a la corrosión y una alta resistencia.
Comportamiento de corrosión:
Corrosión por CO₂: El DSS 22Cr es más resistente a la corrosión por CO₂ que el SMSS 13Cr. El alto contenido de cromo y la presencia de molibdeno ayudan a formar una capa de óxido estable y protectora que resiste la corrosión.
Corrosión H₂S: DSS 22Cr es altamente resistente a la corrosión inducida por H₂S, incluido el SSC y la fragilización por hidrógeno. La microestructura equilibrada y la composición de la aleación ayudan a mitigar estos riesgos.
Entorno Petróleo-Agua: El DSS 22Cr tiene un buen rendimiento en entornos mixtos de aceite y agua, y resiste la corrosión general y localizada. La presencia de aceite puede mejorar la resistencia a la corrosión al formar una película protectora, pero esto es menos crítico para el DSS 22Cr debido a su resistencia inherente a la corrosión.
Problemas comunes:
Fisuración por corrosión bajo tensión (SCC): Si bien es más resistente que el SMSS 13Cr, el DSS 22Cr aún puede ser susceptible al SCC en determinadas condiciones, como altas concentraciones de cloruro a temperaturas elevadas.
Corrosión localizada: El DSS 22Cr es generalmente muy resistente a la corrosión por picaduras y grietas, pero estas aún pueden ocurrir en condiciones extremas.

Resumen comparativo:

Resistencia a la corrosión: El DSS 22Cr generalmente ofrece una resistencia a la corrosión superior en comparación con el SMSS 13Cr, especialmente en entornos con H₂S y CO₂.
Fuerza y Dureza: El SMSS 13Cr es más robusto pero susceptible a problemas de corrosión como SSC y picaduras.
Idoneidad de la aplicación: El DSS 22Cr suele preferirse en entornos con mayores riesgos de corrosión, como aquellos con altos niveles de H₂S y CO₂, mientras que el SMSS 13Cr podría seleccionarse para aplicaciones que requieren mayor resistencia con riesgos de corrosión moderados.

Conclusión:

Al seleccionar entre SMSS 13Cr y DSS 22Cr para su uso en ambientes de H₂S/CO₂-aceite-agua, DSS 22Cr suele ser la mejor opción para resistir la corrosión, particularmente en ambientes más agresivos. Sin embargo, la decisión final debe considerar las condiciones específicas, incluida la temperatura, la presión y las concentraciones relativas de H₂S y CO₂.

Placas y procesos superficiales para la construcción de tanques de almacenamiento de petróleo.

Construcción de tanques de almacenamiento de petróleo: selección de placas y procesos

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Introducción

La construcción de tanques de almacenamiento de petróleo es fundamental para la industria del petróleo y el gas. Estos tanques deben diseñarse y construirse con precisión para garantizar la seguridad, la durabilidad y la eficiencia en el almacenamiento de productos derivados del petróleo. Uno de los componentes más críticos de estos tanques es la selección y el procesamiento de las placas que se utilizan en su construcción. Este blog ofrece una descripción detallada de los criterios de selección de placas, los procesos de fabricación y las consideraciones para la construcción de tanques de almacenamiento de petróleo.

Importancia de la selección de placas

Las placas son el componente estructural principal de los tanques de almacenamiento de petróleo. La selección de las placas adecuadas es crucial por varios motivos:
Seguridad:El material de placa adecuado garantiza que el tanque pueda soportar la presión interna del producto almacenado, las condiciones ambientales y las posibles reacciones químicas.
Durabilidad:Los materiales de alta calidad mejoran la longevidad del tanque, reduciendo los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad.
Cumplimiento: El cumplimiento de los estándares y regulaciones de la industria es esencial para el funcionamiento legal y la protección del medio ambiente.
Eficiencia de costo: Elegir los materiales y métodos de procesamiento correctos puede reducir significativamente los costos operativos y de construcción.

Tipos de tanques de almacenamiento de petróleo

Antes de sumergirnos en la selección de placas, es esencial comprender los diferentes tipos de tanques de almacenamiento de petróleo, ya que cada tipo tiene requisitos específicos:
Tanques de techo fijo Son el tipo más común de tanque de almacenamiento utilizado para petróleo y productos derivados del petróleo. Son adecuados para líquidos con baja presión de vapor.
Tanques de techo flotante: Estos tanques tienen un techo que flota sobre la superficie del líquido almacenado, reduciendo las pérdidas por evaporación y el riesgo de explosión.
Tanques de balas:Estos tanques cilíndricos almacenan gases licuados y líquidos volátiles.
Tanques esféricos: Se utiliza para almacenar líquidos y gases a alta presión, proporcionando una distribución equitativa de la tensión.

Criterios de selección de placas

1. Composición del material
Acero carbono: Ampliamente utilizado debido a su resistencia, asequibilidad y disponibilidad. Adecuado para la mayoría de los aceites y productos derivados del petróleo.
Acero inoxidable: Preferido para almacenar productos corrosivos o de alta temperatura debido a su resistencia a la corrosión.
Aluminio: Ligero y resistente a la corrosión, ideal para componentes de techos flotantes y tanques en ambientes corrosivos.
Materiales compuestos: Se utiliza ocasionalmente para aplicaciones específicas que requieren alta resistencia a la corrosión y peso ligero.
2. Grosor y tamaño
Espesor:Esto se determina según la presión de diseño, el diámetro y la altura del tanque. Generalmente varía entre 5 mm y 30 mm.
Tamaño: Las placas deben ser lo suficientemente grandes para minimizar las costuras de soldadura pero manejables para su manipulación y transporte.
3. Propiedades mecánicas
Resistencia a la tracción: Garantiza que el tanque pueda soportar la presión interna y las fuerzas externas.
Ductilidad: Permite la deformación sin fracturarse, acomodando cambios de presión y temperatura.
Resistencia al impacto: Importante para resistir fuerzas repentinas, especialmente en ambientes más fríos.
4. Factores ambientales
Variaciones de temperatura: Consideración del comportamiento del material en temperaturas extremas.
Ambiente corrosivo: Selección de materiales resistentes a la corrosión ambiental, especialmente para instalaciones marinas o costeras.

Estándares y grados de materiales

Cumplir con estándares y grados reconocidos es crucial al seleccionar materiales para tanques de almacenamiento de petróleo, ya que esto garantiza la calidad, el rendimiento y el cumplimiento de las regulaciones de la industria.

Acero carbono

Estándares: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
Los grados:
ASTM A36: Grado de acero estructural común utilizado para la construcción de tanques debido a su buena soldabilidad y maquinabilidad.
ASTM A283 Grado C:Ofrece buena resistencia y flexibilidad para aplicaciones de tensión moderada.
JIS G3101 SS400: Estándar japonés para acero al carbono utilizado con fines estructurales generales, conocido por sus buenas propiedades mecánicas y soldabilidad.

Acero inoxidable

Estándares: ASTM A240
Los grados:
304/304L:Ofrece buena resistencia a la corrosión y se utiliza para almacenar productos ligeramente corrosivos en tanques.
Debido al molibdeno añadido, 316/316L Proporciona una resistencia superior a la corrosión, especialmente en entornos marinos.
904L (UNS N08904): Conocido por su alta resistencia a la corrosión, particularmente contra cloruros y ácido sulfúrico.
Acero inoxidable dúplex 2205 (UNS S32205): Combina alta resistencia con excelente resistencia a la corrosión, adecuado para entornos hostiles.

Aluminio

Estándares: ASTM B209
Los grados:
5083:Conocido por su alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión, es ideal para tanques en ambientes marinos.
6061: Ofrece buenas propiedades mecánicas y soldabilidad, adecuado para componentes estructurales.

Materiales compuestos

Estándares: ASME RTP-1
Aplicaciones: Utilizado en aplicaciones especializadas que requieren resistencia al ataque químico y ahorro de peso.

Tipos de revestimientos y revestimientos

Los revestimientos y recubrimientos protegen los tanques de almacenamiento de petróleo contra la corrosión y los daños ambientales. La elección del revestimiento y el recubrimiento depende de la ubicación del tanque, su contenido y las condiciones ecológicas.

Recubrimientos externos

Recubrimientos epoxi:
Propiedades: Ofrecen excelente adherencia y resistencia a la corrosión. Adecuado para ambientes hostiles.
Aplicaciones: Se utiliza en el exterior de tanques para proteger contra la intemperie y la exposición a productos químicos.
Marcas recomendadas:
Hempel:Epoxídico Hempel 35540
AkzoNobel: Intersello 670HS
Jotún: Jotamastic 90
3M: Revestimiento epoxi Scotchkote 162PWX
DFT recomendado (espesor de película seca): 200-300 micras
Recubrimientos de poliuretano:
Propiedades: Proporcionan excelente resistencia a los rayos UV y flexibilidad.
Aplicaciones: Ideal para tanques expuestos a la luz solar y a condiciones climáticas variables.
Marcas recomendadas:
Hempel:Esmalte de poliuretano Hempel 55300
AkzoNobel: Intertano 990
Jotún: XP con techo rígido
DFT recomendado: 50-100 micras
Imprimaciones ricas en zinc:
Propiedades: Proporciona protección catódica a las superficies de acero.
Aplicaciones: Se utiliza como capa base para evitar la oxidación.
Marcas recomendadas:
Hempel: Hempadur Zinc 17360
AkzoNobel: Interzinc 52
Jotún: Barrera 77
DFT recomendado: 120-150 micras

Revestimientos internos

Revestimientos epoxi fenólicos:
Propiedades: Excelente resistencia química a productos derivados del petróleo y solventes.
Aplicaciones: Se utiliza en el interior de tanques que almacenan petróleo crudo y productos refinados.
Marcas recomendadas:
Hempel: Fenólico Hempel 35610
AkzoNobel: Interlínea 984
Jotún: Almacenamiento Tankguard
DFT recomendado: 400-600 micras
Recubrimientos de escamas de vidrio:
Propiedades: Alta resistencia química y a la abrasión.
Aplicaciones: Adecuado para almacenamiento de productos químicos agresivos y fondos de tanques.
Marcas recomendadas:
Hempel: Copos de vidrio de Hempel 35620
AkzoNobel: Interzona 954
Jotún: Baltoflake
DFT recomendado: 500-800 micras
Revestimientos de goma:
Propiedades: Proporciona flexibilidad y resistencia a productos químicos.
Aplicaciones: Se utiliza para el almacenamiento de sustancias corrosivas como ácidos.
Marcas recomendadas:
3M: Scotchkote Poly-Tech 665
DFT recomendado: 2-5mm

Consideraciones de selección

Compatibilidad del producto: Asegúrese de que el revestimiento o revestimiento sea compatible con el producto almacenado para evitar reacciones.
Condiciones ambientales:Tenga en cuenta la temperatura, la humedad y la exposición a productos químicos al seleccionar revestimientos y recubrimientos.
Mantenimiento y durabilidad: Elija revestimientos y revestimientos que ofrezcan protección a largo plazo y sean fáciles de mantener.

Procesos de fabricación

La fabricación de tanques de almacenamiento de petróleo implica varios procesos clave:
1. Cortar
Corte Mecánico: Implica cortar, aserrar y fresar para dar forma a las placas.
Corte Térmico: Utiliza corte por oxicombustible, plasma o láser para dar forma precisa y eficiente.
2. Soldadura
La soldadura es fundamental para unir placas y garantizar la integridad estructural.
Soldadura por arco metálico protegido (SMAW): Comúnmente utilizado por su sencillez y versatilidad.
Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW): Proporciona soldaduras de alta calidad para uniones críticas.
Soldadura por arco sumergido (SAW): Adecuado para placas gruesas y uniones largas, ofreciendo una penetración profunda y altas tasas de deposición.
3. Formación
Laminación: Las placas se enrollan hasta lograr la curvatura deseada para las paredes de tanques cilíndricos.
Prensa formando: Se utiliza para dar forma a los extremos de los tanques y otros componentes complejos.
4. Inspección y pruebas
Ensayos no destructivos (END): Técnicas como las pruebas ultrasónicas y la radiografía garantizan la calidad de la soldadura y la integridad estructural sin dañar el material.
Prueba de presión: Garantiza que el tanque pueda soportar la presión de diseño sin fugas.
5. Preparación y revestimiento de superficies
Voladura: Limpia y prepara la superficie para el recubrimiento.
Revestimiento: Aplicación de recubrimientos protectores para prevenir la corrosión y extender la vida útil del tanque.
Estándares y regulaciones de la industria
El cumplimiento de las normas de la industria garantiza la seguridad, la calidad y el cumplimiento. Las normas clave incluyen:
API 650: Norma para tanques de almacenamiento de acero soldado para petróleo y gas.
API 620: Cubre el diseño y construcción de grandes tanques de almacenamiento de baja presión.
ASME Sección VIII: Proporciona pautas para la construcción de recipientes a presión.

Conclusión

La construcción de tanques de almacenamiento de petróleo requiere una meticulosa atención a los detalles, en particular en la selección y el procesamiento de las placas. Al considerar factores como la composición del material, el espesor, las propiedades mecánicas y las condiciones ambientales, los constructores pueden garantizar la seguridad, durabilidad y rentabilidad de estas estructuras críticas. El cumplimiento de las normas y regulaciones de la industria garantiza aún más el cumplimiento y la protección del medio ambiente. A medida que la industria del petróleo y el gas continúa evolucionando, los avances en materiales y tecnologías de fabricación seguirán mejorando la construcción de tanques de almacenamiento de petróleo.

Tanque y tubería de almacenamiento de combustible Jet A-1

Elección del revestimiento de imprimación epoxi adecuado para tuberías de combustible Jet A-1

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Introducción

En el campo altamente especializado del transporte de combustible de aviación, garantizar la integridad y seguridad de Tuberías de combustible Jet A-1 es fundamental. Estas tuberías deben soportar entornos químicos agresivos, evitar la corrosión y minimizar el riesgo de acumulación de electricidad estática. Seleccionar el revestimiento de imprimación epoxi adecuado es esencial para lograr estos objetivos. Este blog explora las mejores opciones de revestimiento de imprimación epoxi para tuberías de combustible Jet A-1 y su importancia para mantener sistemas de transporte de combustible eficientes y seguros.

¿Por qué imprimaciones epoxi?

Los recubrimientos de imprimación epoxi se utilizan ampliamente en la industria de los combustibles por sus excepcionales propiedades protectoras. Proporcionan una barrera sólida contra la corrosión y los ataques químicos, lo que prolonga la vida útil de la tubería y garantiza la pureza del combustible. Los principales beneficios del uso de imprimaciones epoxi para tuberías Jet A-1 incluyen:

  • Resistencia química: Los recubrimientos epóxicos ofrecen una excelente resistencia a los hidrocarburos, lo que garantiza que la tubería no se vea afectada por la exposición prolongada al combustible Jet A-1.
  • Protección contra la corrosión:Los imprimadores epoxi previenen el óxido y la corrosión, mantienen la integridad estructural de la tubería y reducen los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad.
  • Propiedades antiestáticas: La electricidad estática es un peligro importante para la seguridad al transportar líquidos inflamables como Jet A-1. Los recubrimientos epóxicos antiestáticos ayudan a disipar las cargas estáticas, lo que reduce el riesgo de chispas y posibles explosiones.
  • Acabado de superficie lisa:La aplicación de una imprimación epoxi da como resultado una superficie interior lisa, mejorando la eficiencia del flujo de la tubería y reduciendo el consumo de energía durante el transporte de combustible.

Los mejores imprimadores epoxi para tuberías de combustible Jet A-1

A la hora de seleccionar una imprimación epoxi para tuberías de combustible Jet A-1, es fundamental elegir un producto específicamente formulado para hidrocarburos que cumpla con los estándares de la industria. Estas son algunas de las mejores opciones:

1. Hempadur 35760 de Hempel

Hempadur 35760 de Hempel es una imprimación epoxi antiestática diseñada específicamente para tuberías de combustible de aviación y tanques de almacenamiento. Proporciona una excelente resistencia química y propiedades antiestáticas, lo que lo hace ideal para entornos donde la prevención de descargas estáticas es fundamental. Su fuerte adhesión a superficies metálicas garantiza una protección duradera.

2. 876CN de Hempel

Hempel 876CN es una imprimación epoxi de dos componentes y alto rendimiento que ofrece una excelente resistencia a la corrosión y protección química, lo que la hace adecuada para tuberías de combustible Jet A-1. Su fórmula proporciona una barrera robusta contra las duras condiciones típicas de los sistemas de combustible de aviación, lo que mejora la seguridad y la durabilidad. Esta imprimación es especialmente valorada por sus fuertes propiedades adhesivas y su resistencia a la abrasión, que son fundamentales en entornos de alto flujo.

3. Interline 850 de pintura internacional

Interline 850 de International Paint (AkzoNobel) es un revestimiento epóxico de dos componentes y alto rendimiento. Ofrece una resistencia química superior y está formulado específicamente para Jet A-1 y otros combustibles de aviación. Sus características antiestáticas lo convierten en una opción confiable para tuberías de combustible, lo que garantiza la seguridad y el cumplimiento de las normas de la industria.

4. Dura-Plate 235 de Sherwin-Williams

Dura-Plate 235 es una imprimación epoxi versátil conocida por su durabilidad y resistencia química. Es adecuada para entornos de servicio severos y brinda protección robusta contra la corrosión y la permeación de hidrocarburos. Su flexibilidad y adherencia la convierten en una opción popular para tuberías de combustible de aviación.

5. Guardatanques de Jotun 412

Tankguard 412 de Jotun es un revestimiento epoxi especializado para tanques de combustible y tuberías. Ofrece una excelente resistencia a diversos productos químicos, incluido el Jet A-1. Su acabado suave y sus cualidades protectoras garantizan un flujo de combustible eficiente y una integridad duradera de las tuberías.

Aplicación y mantenimiento

Para maximizar los beneficios de los recubrimientos de imprimación epoxi, su aplicación y mantenimiento adecuados son cruciales:

  • Preparación de la superficie:Asegúrese de que las superficies de la tubería estén completamente limpias y preparadas antes de aplicar la imprimación epoxi. Esto puede implicar limpieza con chorro de arena y desengrasado para lograr una adhesión óptima.
  • Método de aplicación: Siga las instrucciones del fabricante con respecto al método de aplicación, que puede incluir pulverización, brocha o rodillo.
  • Inspección regular: Realice inspecciones periódicas de la tubería para identificar y abordar de inmediato cualquier signo de desgaste o daño. Un mantenimiento adecuado ayudará a prolongar la vida útil del revestimiento y de la tubería.

Conclusión

Seleccionar el revestimiento de imprimación epoxi adecuado para los conductos de combustible Jet A-1 es esencial para garantizar la seguridad, la eficiencia y la longevidad. Con opciones como Hempadur 35760 de Hempel, Hempel 876CN, Interline 850 de International Paint, Dura-Plate 235 de Sherwin-Williams y Tankguard 412 de Jotun, los operadores pueden encontrar una solución adaptada a sus necesidades específicas. Los sistemas de transporte de combustible pueden lograr un rendimiento y una fiabilidad óptimos si invierten en revestimientos de alta calidad y mantienen un riguroso proceso de aplicación e inspección.

Tubo sin costura súper 13Cr

Aplicación de Super 13Cr en campos de petróleo y gas

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Introducción

En el exigente mundo de la exploración de petróleo y gas, donde los entornos hostiles y las condiciones extremas son la norma, la selección de materiales adecuados es crucial para el éxito y la seguridad operativa. Entre la variedad de materiales utilizados en la industria, el acero inoxidable Super 13Cr se destaca como la mejor opción para aplicaciones que requieren una resistencia a la corrosión y una durabilidad excepcionales. Exploremos por qué el Super 13Cr es el material elegido para las aplicaciones modernas en yacimientos de petróleo y gas y cómo supera a otras opciones.

¿Qué es el acero inoxidable Súper 13Cr?

El acero inoxidable Super 13Cr es una aleación con alto contenido de cromo diseñada para soportar las duras condiciones que se dan en las operaciones de petróleo y gas. Su composición suele incluir cromo 13%, junto con elementos adicionales como molibdeno y níquel. En comparación con los grados estándar de 13Cr, esta aleación ofrece una resistencia mejorada a la corrosión y un rendimiento a altas temperaturas.

Por qué Súper 13Cr?

1. Resistencia superior a la corrosión

Los pozos de petróleo y gas a menudo se encuentran con sustancias corrosivas como sulfuro de hidrógeno (H2S), dióxido de carbono (CO2) y cloruros. El acero inoxidable Super 13Cr se destaca en estos entornos debido a su alto contenido de cromo, que forma una capa de óxido protectora sobre la superficie del acero. Esta capa reduce significativamente la tasa de corrosión y evita la formación de picaduras y el agrietamiento por corrosión bajo tensión, lo que garantiza la longevidad y la confiabilidad del equipo.

2. Alta resistencia y dureza

Además de su resistencia a la corrosión, Super 13Cr ofrece propiedades mecánicas impresionantes. La aleación mantiene una alta resistencia y tenacidad incluso en condiciones de alta presión y alta temperatura. Esto lo hace ideal para componentes críticos como tuberías, carcasas y conectores utilizados en pozos de petróleo y gas, donde la integridad estructural es primordial.

3. Resistencia a las condiciones de servicio ácido

Los entornos de servicio agrio caracterizados por H2S suponen un desafío significativo para los materiales de extracción de petróleo y gas. Super 13Cr está diseñado con precisión para soportar estas duras condiciones, lo que reduce el riesgo de falla del material y garantiza un funcionamiento seguro y eficiente. Su cumplimiento con las normas NACE MR0175 / ISO 15156 certifica aún más su idoneidad para aplicaciones de servicio agrio.

4. Rendimiento mejorado en entornos de alta temperatura

Los yacimientos de petróleo y gas suelen operar a temperaturas elevadas, lo que exacerba la corrosión y la degradación del material. El acero inoxidable Super 13Cr está diseñado para conservar su rendimiento en dichos entornos, manteniendo su resistencia a la corrosión y sus propiedades mecánicas incluso a temperaturas más altas. Esta confiabilidad es crucial para el funcionamiento seguro y eficiente de los equipos de producción.

Aplicaciones en la industria del petróleo y el gas

El acero inoxidable Super 13Cr se utiliza en diversas aplicaciones críticas dentro del sector del petróleo y el gas:

  • Carcasa y tubería: Componentes esenciales de los pozos de petróleo y gas, las tuberías Super 13Cr se eligen por su capacidad para soportar ambientes corrosivos y de alta presión.
  • Herramientas de fondo de pozo: Super 13Cr se utiliza en diversas herramientas y equipos de fondo de pozo, incluidas tuberías de perforación y equipos de producción, donde la confiabilidad y el rendimiento son fundamentales.
  • Equipo submarino: La resistencia de la aleación al agua de mar y otras sustancias corrosivas la hace ideal para aplicaciones submarinas, incluidos elevadores, umbilicales y conectores.

Perspectivas de futuro e innovaciones

A medida que la industria del petróleo y el gas continúa ampliando los límites de la exploración y la producción, aumentará la demanda de materiales avanzados como Super 13Cr. La investigación y el desarrollo en curso tienen como objetivo mejorar aún más las propiedades de esta aleación, explorar nuevas aplicaciones y mejorar su rendimiento para satisfacer las necesidades cambiantes de la industria.

Conclusión

El acero inoxidable Super 13Cr representa el pináculo de la ciencia de los materiales en el sector del petróleo y el gas, combinando una resistencia a la corrosión incomparable con alta resistencia y dureza. Su capacidad para funcionar de manera confiable en entornos hostiles, de alta presión y alta temperatura lo convierte en la opción preferida para aplicaciones críticas. A medida que avanza la industria, el Super 13Cr seguirá desempeñando un papel vital para garantizar operaciones de petróleo y gas seguras, eficientes y exitosas.

Al elegir Super 13Cr, los operadores e ingenieros pueden abordar con confianza los desafíos de la exploración moderna de petróleo y gas, asegurando sus inversiones e impulsando el progreso en el campo.

¿Qué es NACE MR0175/ISO 15156?

¿Qué es NACE MR0175/ISO 15156?

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NACE MR0175/ISO 15156 es una norma reconocida mundialmente que proporciona pautas para seleccionar materiales resistentes al agrietamiento por tensión por sulfuro (SSC) y otras formas de agrietamiento inducido por hidrógeno en ambientes que contienen sulfuro de hidrógeno (H₂S). Esta norma es esencial para garantizar la confiabilidad y seguridad de los equipos utilizados en la industria del petróleo y el gas, particularmente en entornos de servicios ácidos.

Aspectos críticos de la norma NACE MR0175/ISO 15156

  1. Alcance y propósito:
    • La norma aborda la selección de materiales para equipos utilizados en la producción de petróleo y gas que están expuestos a ambientes que contienen H₂S, que pueden causar diversas formas de agrietamiento.
    • Su objetivo es prevenir fallas del material debido al estrés por sulfuro, corrosión, agrietamiento inducido por hidrógeno y otros mecanismos relacionados.
  2. Selección de materiales:
    • Esta guía proporciona pautas para seleccionar materiales adecuados, incluidos aceros al carbono, aceros de baja aleación, aceros inoxidables, aleaciones a base de níquel y otras aleaciones resistentes a la corrosión.
    • Especifica las condiciones ambientales y los niveles de estrés que cada material puede soportar sin experimentar grietas.
  3. Calificación y pruebas:
    • En este documento se describen los procedimientos de prueba necesarios para calificar los materiales para servicio agrio, incluidas las pruebas de laboratorio que simulan las condiciones corrosivas que se encuentran en los entornos H₂S.
    • Especifica los criterios para un rendimiento aceptable en estas pruebas, garantizando que los materiales resistan el agrietamiento en condiciones específicas.
  4. Diseño y fabricación:
    • Incluye recomendaciones para diseñar y fabricar equipos para minimizar el riesgo de agrietamiento inducido por hidrógeno.
    • Destaca la importancia de los procesos de fabricación, las técnicas de soldadura y los tratamientos térmicos que pueden afectar la resistencia del material al agrietamiento inducido por H₂S.
  5. Mantenimiento y Monitoreo:
    • Asesora sobre las prácticas de mantenimiento y estrategias de monitoreo para detectar y prevenir grietas en servicio.
    • Se recomiendan inspecciones periódicas y métodos de pruebas no destructivos para garantizar la integridad continua del equipo.

Importancia en la Industria

  • Seguridad: Garantiza el funcionamiento seguro de los equipos en entornos de servicio ácidos al reducir el riesgo de fallas catastróficas debido al agrietamiento.
  • Fiabilidad: Mejora la confiabilidad y longevidad del equipo, reduciendo el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento.
  • Cumplimiento: Ayuda a las empresas a cumplir con los requisitos regulatorios y los estándares de la industria, evitando repercusiones legales y financieras.

NACE MR0175/ISO 15156 se divide en tres partes, cada una de las cuales se centra en diferentes aspectos de la selección de materiales para su uso en entornos de servicios ácidos. Aquí hay un desglose más detallado:

Parte 1: Principios generales para la selección de materiales resistentes al agrietamiento

  • Alcance:Proporciona pautas y principios generales para seleccionar materiales resistentes al agrietamiento en entornos que contienen H₂S.
  • Contenido:
    • Define términos y conceptos clave relacionados con entornos de servicio amargos y degradación de materiales.
    • Describe los criterios generales para evaluar la idoneidad de los materiales para el servicio amargo.
    • Describe la importancia de considerar factores ambientales, propiedades de los materiales y condiciones operativas al seleccionar materiales.
    • Proporciona un marco para realizar evaluaciones de riesgos y tomar decisiones informadas sobre la selección de materiales.

Parte 2: Aceros al carbono y de baja aleación resistentes al agrietamiento y uso de fundiciones

  • Alcance:Este documento se centra en los requisitos y directrices para el uso de aceros al carbono, aceros de baja aleación y fundiciones en entornos de servicio agrio.
  • Contenido:
    • Detalla las condiciones específicas bajo las cuales estos materiales pueden usarse de manera segura.
    • Enumera las propiedades mecánicas y las composiciones químicas necesarias para que estos materiales resistan el agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) y otras formas de daño inducido por hidrógeno.
    • Proporciona pautas para el tratamiento térmico y los procesos de fabricación que pueden mejorar la resistencia de estos materiales al agrietamiento.
    • Analiza la necesidad de procedimientos adecuados de prueba y calificación de materiales para garantizar el cumplimiento de la norma.

Parte 3: CRA (aleaciones resistentes a la corrosión) resistentes al agrietamiento y otras aleaciones

  • Alcance:Aborda aleaciones resistentes a la corrosión (CRA) y otras aleaciones especiales en entornos de servicio agrio.
  • Contenido:
    • Identifica varios tipos de CRA, como aceros inoxidables, aleaciones a base de níquel y otras aleaciones de alto rendimiento, y su idoneidad para servicios ácidos.
    • Especifica las composiciones químicas, propiedades mecánicas y tratamientos térmicos necesarios para que estos materiales resistan el agrietamiento.
    • Proporciona pautas para seleccionar, probar y calificar los CRA para garantizar su desempeño en entornos H₂S.
    • En este artículo se analiza la importancia de tener en cuenta tanto la resistencia a la corrosión como las propiedades mecánicas de estas aleaciones al seleccionar materiales para aplicaciones específicas.

La norma NACE MR0175/ISO 15156 es una norma integral que ayuda a garantizar el uso seguro y eficaz de los materiales en entornos de servicio agrio. Cada parte aborda diferentes categorías de materiales y proporciona pautas detalladas para su selección, prueba y calificación. Al seguir estas pautas, las empresas pueden reducir el riesgo de falla de los materiales y mejorar la seguridad y la confiabilidad de sus operaciones en entornos que contienen H₂S.