Las tuberías de acero inoxidable 316 de los instrumentos que suelen usarse en las plataformas marítimas tienen una delgada capa de óxido de cromo que protege contra la corrosión. No obstante, existen casos en los que esta capa no brinda la protección necesaria. En presencia de cloruros o corrosión por picadura localizada, la lámina de óxido podría correr riesgo de falla. Además, la corrosión por grietas puede producirse en aceros inoxidables y aparentar ser corrosión por picadura. Al cabo de uno a tres años de su instalación en aplicaciones en el Golfo de México, algunas tuberías de acero inoxidable 316 sufrieron picaduras. Para resolver este problema, se intentó utilizar acero inoxidable 317 y 317L (que tienden a resistir mejor la corrosión), pero no se obtuvieron resultados significativamente positivos.

Tipos y causas de corrosión

A la corrosión localizada generalmente se la clasifica como corrosión por picadura o por grietas. Las picaduras pueden reconocerse fácilmente sobre la superficie como cavidades corroídas u oxidadas, mientras que la corrosión por grietas suele ser más difícil de detectar. Existen numerosos factores que pueden provocar corrosión localizada, desde el ambiente, la manipulación y la instalación, hasta el uso de la aleación incorrecta para una aplicación determinada. Realizar una mala instalación y elegir la aleación equivocada a menudo provocarán el rápido deterioro de la superficie de la tubería.

Existen ciertos eventos indirectos que pueden causar la degradación de las superficies y que se suelen pasar por alto. Las situaciones contaminantes que ocurren con frecuencia se deben a las partículas de hierro que se liberan al:

  • soldar y amolar
  • manipular, perforar y granallar, lo cual produce contaminación por depósitos superficiales
  • expulsar gases de diésel con alto contenido de azufre

Además, si se prueban los sistemas de inundación de agua de mar sin una correcta limpieza con agua dulce, se podrían asentar depósitos corrosivos de cloruro.

Ejemplos

Corrosión y picadura en tubería de acero inoxidable 316Se ha producido una corrosión idéntica o muy similar en tuberías de instrumentos de acero inoxidable en la plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, en la unidad FPSO de Bonga en África Occidental y en algunas plataformas del Mar del Norte. En las plataformas del Mar del Norte, la corrosión por picadura y grietas se produjo dentro de los cinco años de servicio o incluso antes.

En algunas aplicaciones, se probaron sin éxito revestimientos líquidos de diferentes características. Es muy difícil (y hasta imposible) preparar correctamente las superficies y lograr un espesor uniforme de película seca de revestimiento debido a la superficie limitada de las tuberías de diámetro pequeño.

En las plataformas marítimas, es común que se produzca corrosión por grietas debido a los residuos generados por el granallado, el uso de lodo de perforación y otras actividades frecuentes en este entorno. En esas aplicaciones, las aleaciones resistentes a la picadura, como la AL-6XN, aleación 2507, aleación c276, aleación Monel 400 o Tungum, pueden ofrecer resultados positivos medibles. Las tuberías de acero inoxidable cubiertas de PVC termoplástico de menor costo han demostrado ser eficaces en estas condiciones y pueden ser una buena alternativa.

La probabilidad de que esta película se rompa aumenta en ambientes con una mayor concentración de cloruro y temperaturas más elevadas.

Solución

Hasta la fecha, la mejor solución para lograr que las tuberías resistan la corrosión es usar una cubierta de poliuretano termoplástico extruido resistente a los rayos UV (TPU). Se han realizado con éxito numerosas pruebas de calificación en tuberías cubiertas de TPU. Se ha recomendado el uso de tuberías cubiertas de TPU en todas las aplicaciones de nueva construcción y MRO de Chevron Energy Technology. Siempre que sea posible, Chevron aconseja usar tuberías enrolladas de acero inoxidable sin soldaduras cubiertas con TPU para reducir la cantidad de conexiones mecánicas o soldadas requeridas, las cuales pueden constituir áreas potenciales de corrosión.

El revestimiento de poliuretano termoplástico (TPU) aplicado en tuberías enrolladas sin soldaduras 316L es una solución ideal en lugar de usar accesorios y tuberías en varilla encapsulados. Es indispensable que el revestimiento de TPU sea ignífugo y resistente al deterioro por los rayos UV durante un mínimo de 20 años de servicio de campo. Este revestimiento puede instalarse fácilmente con herramientas de doblado especializadas, manuales o de banco. Se utilizan desenrolladores para extraer la longitud deseada de tubería del carrete y se la corta con cortatubos tradicionales para luego doblarla según el radio deseado. Otra alternativa es usar tuberías de acero inoxidable revestidas en PVC implementando el mismo proceso de instalación. Las tuberías de acero inoxidable cubiertas de PVC ayudan a ofrecer una mayor protección contra la corrosión galvánica y atmosférica. El PVC es el material más adecuado para aplicaciones en las que son importantes la resistencia a la intemperie y la conservación de la energía, como las líneas de transporte de gases y líquidos, el suministro de vapor y el retorno de condensado. Es una alternativa más práctica y rentable que el aislamiento de sistemas de tubería de diámetro pequeño instalado en campo.

Tubería enrollada

Uno de los principales beneficios de usar tuberías enrolladas de acero inoxidable en grandes longitudes es la reducción, o eliminación, de accesorios mecánicos y/o múltiples soldaduras. Siempre que sea posible, se debe minimizar el uso de accesorios para reducir las posibilidades de fuga. Cuando se utilizan accesorios para unir tubos más cortos, es necesaria una gran cantidad de mano de obra para proteger los accesorios una vez instalados aunque los propios tubos estén cubiertos con TPU. Las tuberías enrolladas de AISI 316L revestidas en TPU son la mejor solución para esta y muchas otras aplicaciones. Reducen el riesgo de fuga en los accesorios (tubos continuos) y picaduras (protección contra la corrosión). Las tuberías enrolladas revestidas pueden instalarse en paralelo y de forma encapsulada. Este método ahorra espacio, además de que agiliza y facilita la instalación de múltiples extensiones, lo cual reduce los costos de mano de obra. Al usar varios tubos (hasta un máximo de cuatro tubos paralelos), debe emplearse una cubierta o conducto doble para poder dividir los tubos individuales mientras se conserva una cubierta protectora continua en cada extensión diferente de tubería.

Conclusión (prácticas recomendadas)

El estándar de la industria NACE SP0108-2008, "Uso de revestimientos protectores para el control de la corrosión en estructuras marítimas" (en inglés, "Corrosion Control of Offshore Structures by Protective Coatings"), detalla diferentes procedimientos para una protección más eficaz contra la corrosión en estructuras marítimas. El estándar API RP 552, "Sistemas de transmisión" (en inglés, "Transmission Systems"), incluye una serie de prácticas recomendadas de instalación. No obstante, ninguno de estos estándares menciona alguna forma de evitar la corrosión por grietas. Tal como se indicó, la práctica recomendada para controlar la corrosión de las tuberías es usar tuberías enrolladas de AISI 316L revestidas con una cubierta de TPU.

Fuentes:

PolyLab LLC

NACE International 08254

Revista Offshore®

Chevron Energy Technology

Swagelok®