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IMPACTO DE LOS RECUBRIMIENTOS COMO ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN A LA CORROSIÓN EN LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE EN LA INDUSTRIA DE HIDROCARBUROS EN COLOMBIA VINYENZO VARGAS DAZA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE POSGRADOS ESPECIALIZACIÓN EN GESTIÓN DE LA INTEGRIDAD Y CORROSIÓN BOGOTÁ 2021 IMPACTO DE LOS RECUBRIMIENTOS COMO SOLUCIÓN A LA CORROSIÓN EN LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE EN LA INDUSTRIA DE HIDROCARBUROS EN COLOMBIA VINYENZO VARGAS DAZA Monografía para obtener el título de Especialista en Gestión de la Integridad y Corrosión UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE POSGRADOS ESPECIALIZACIÓN EN GESTIÓN DE LA INTEGRIDAD Y CORROSIÓN BOGOTÁ 2021 3 NOTA DE ACEPTACIÓN ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ Firma del presidente del jurado ____________________________ Firma del jurado ____________________________ Firma del jurado Tunja. 30 de noviembre de 2021 4 “La autoridad científica de la Facultad de Ingeniería, reside en ella misma, por lo tanto, no responde por las opiniones expresadas en este trabajo de grado” 5 DEDICATORIA Primeramente agradecerle a Dios que cada día nos brinda sus bendiciones para crecer en la vida, muy especialmente a mi abuela Carmen Polo que desde el Cielo se alegra de todos los logros obtenidos, a mis padres y hermana que en todo momento como muestra de amor y apoyo han estado tendiéndome su mano en cada uno de los proyectos que he decidido iniciar, a mi primo y ejemplo a seguir Edwin Daza que con su entrega y dedicación me han motivado cada día a ser mejor profesional y a mi prometida que es mi compañera de batallas. 6 AGRADECIMIENTOS Un agradecimiento muy especial al Ingeniero Aníbal Serna que ha sido mi tutor y guía en este proceso de investigación y recopilación de información, a la Universidad por ser esa Fuente de aprendizaje a lo largo de 1 año de estudio que ha enriquecido mi formación integral. 7 CONTENIDO Pág. 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................ 1112 2. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................ 1213 3. OBJETIVOS ................................................................................................... 1314 3.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................. 1314 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................ 1314 4. MARCO TEÓRICO / ESTADO DEL ARTE .................................................... 1415 4.1 TIPOS DE CORROSIÓN ............................................................................. 1415 4.2 PREPARACIÓN DE SUPERFICIE .............................................................. 1920 4.3 CONDICIONES AMBIENTALES .................................................................. 2223 4.3.1 Temperaturas del ambiente y superficie. .................................................. 2223 4.3.2 Temperatura de Rocio. ............................................................................. 2324 4.3.3 Humedad Relativa. ................................................................................... 2425 4.3.4 Delta (diferencia) entre el punto de rocío y las temperaturas de superficie. 4.4 COMPONENTES FUNDAMENTALES DE UN RECUBRIMIENTO ............. 2526 4.4.1 Pigmentos. ................................................................................................ 2526 4.4.2 Vehículo fijo. ............................................................................................. 2526 4.4.3 Vehículo volátil. ......................................................................................... 2627 4.5 CONCEPTOS VARIOS ................................................................................ 2627 5. MARCO METODOLÓGICO ........................................................................... 2829 6. DESARROLLO DE LA MONOGRAFIA .......................................................... 3031 6.1 RECUBRIMIENTOS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA DE HIDROCARBUROS EN COLOMBIA. ................................................................................................. 3031 6.1.1 Epoxicos. .................................................................................................. 3031 6.1.2 Poliuretanos. ............................................................................................. 3031 6.1.3 Zinc inorgánico. ......................................................................................... 3031 6.1.4 Polisiloxanos. ............................................................................................ 3132 6.1.5 Silicato de zinc. ......................................................................................... 3132 6.2 VARIABLES ESENCIALES AL APLICAR UN RECUBRIMIENTO. .............. 3435 6.2.1 Condiciones ambientales. ......................................................................... 3435 6.2.2 Mano de obra al aplicar un recubrimiento. ................................................ 3637 6.3 IMPORTANCIA DE LOS RECUBRIMIENTOS EN EL SECTOR DE TRANSPORTE DE LOS HIDROCARBUROS: ....................................................... 40 7. CONCLUSIONES .............................................................................................. 41 BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 42 8 LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Esquema de una Batería de Celda Seca. ........................................... 1716 Figura 2. Calamina en estructura de acero. ....................................................... 1817 Figura 3. Punto de Rocio en una superficie. ...................................................... 2322 Figura 4. Humedad relativa vs cambios de temperatura. ................................... 2423 Figura 5. Desarrollo Metodológico. .................................................................... 2928 Figura 6. Ejemplo de toma de condiciones ambientales aceptables en Colombia. Figura 7. Patrón Visual de diferentes grados de limpieza de superficie según normativas vigentes. .......................................................................................... 3736 Figura 8. Defectos de bajo espesor y discontinuidad (Holiday) en la aplicación del recubrimiento. .................................................................................................... 3837 9 LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Tabla comparativa de las normas SSPC-ISO en preparación de superficie. .............................................................................................................. 22 Tabla 2. Sistemas de recubrimiento Utilizados por Ecopetrol para tuberías aéreas. ................................................................................................................... 32 Tabla 3. Sistemas de recubrimiento según la agresividad del medio ambiente a la que esta expuesta la infraestructura. .............................................................. 32 Tabla 4. Sistemas de recubrimiento Utilizados por Ecopetrol para tuberías enterradas. ............................................................................................................. 33 Tabla 5. Sistemasde recubrimiento según la agresividad del medio ambiente a la que está expuesta la infraestructura. .............................................................. 33 10 RESUMEN En esta monografía se considera profundizar el impacto que tienen los recubrimientos como alternativa de solución a los fenómenos más frecuentes de corrosión que se presentan en los sistemas de transporte de la industria de hidrocarburos en Colombia, con esta investigación se contribuye a identificar procedimientos prácticos que se utilizan hoy en día y que permiten mantener la operación de la industria de hidrocarburos activa vs los daños que se pueden presentar al no tener una idea clara de cómo hacer un buen uso de los recubrimientos. Se proyecta investigar las variables esenciales para tener un buen desempeño en la aplicación de los recubrimientos como lo son: la temperatura del ambiente, la temperatura del metal, la humedad relativa, el perfil de anclaje, el punto de Rocio, el tipo de superficie, el grado de oxidación; estas variables mencionadas afectan sin duda alguna en gran medida el desempeño y la aplicación de un recubrimiento. la importancia que han adquirido los recubrimientos a lo largo de los últimos tiempos es fundamental para el control de la corrosión, ya que cada empresa dedicada al transporte de hidrocarburos busca mejorar la vida útil del material que compone las tuberías que transportan los hidrocarburos, esto con el fin de mantener una condición controlada de la corrosión de tal manera que un mecanismo de falla no impacte la operación de los sistemas. 11 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En el sector de transporte de hidrocarburos mediante oleoductos, gasoductos y poliductos, es de vital importancia trabajar en pro de la integridad y el aseguramiento de los procesos, esto para salvaguardar la continuidad operativa de las infraestructuras que transportan los hidrocarburos; a pesar de que a nivel mundial se ha evolucionado en el buen uso de los recubrimientos como mecanismos de control a fenómenos como la corrosión interna y externa, aun se presentan daños que si no son mitigados a tiempo se pueden convertir en una falla representativa a nivel operativo para las compañías de transporte oíl & gas en Colombia. Cuando los mecanismos de falla ocasionados por la corrosión externa causan daños determinantes en las líneas de transporte, se puede conllevar a perdidas de gran valor para las compañías de hidrocarburos, por tal motivo, el control de la corrosión mediante la aplicación de recubrimientos es un factor que juega un papel sumamente importante al cual se le debe brindar todas las consideraciones técnicas necesarias que produzcan una condición de mitigación que reduzca los riesgos de falla por corrosión. Referente a la problemática planteada, se propone tener claro el uso adecuado de los recubrimientos para garantizar una mayor integridad en las infraestructuras y así mismo un costo beneficio para las compañías. 12 2. JUSTIFICACIÓN Las infraestructuras de transporte utilizadas en la industria de hidrocarburos están conformadas en su mayoría por aceros que por los componentes tanto externos como internos a los cuales están expuestos, se enfrentan a unas degradaciones agresivas, ocasionadas en gran parte por condiciones ambientales severas, como por ejemplo los terrenos agresivos para el caso de las tuberías enterradas y para las que se encuentran aéreas se enfrentan con condiciones como los rayos UV y las lluvias que de por si contienen acides, los cuales son factores a los que si no se busca un mecanismo de mitigación se puede convertir en un problema serio que puede ocasionar múltiples consecuencias como son una pérdida del fluido que se transporta, daño en las instalaciones de los ductos, contaminación al medio ambiente y en el peor de los escenarios pérdidas humanas. Por tal motivo el buen uso de los recubrimientos toma gran valor en la industria de transporte de hidrocarburos porque ayuda a mantener las condiciones operativas de los activos sin fallas que conlleven a daños significativos en la operación. 13 3. OBJETIVOS 3.1 OBJETIVO GENERAL Entender la relevancia que tienen los recubrimientos como mecanismos de control a la corrosión en los sistemas de transporte en el sector de los hidrocarburos. 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Compilar información sobre las variables esenciales para la aplicación de recubrimientos en los sistemas de transporte en el sector de los hidrocarburos. Conocer los tipos de recubrimientos usados en los sistemas de transporte en el sector de los hidrocarburos. Entender las variables esenciales que pueden ocasionar una mala función de los recubrimientos en los sistemas de transporte en el sector de los hidrocarburos. Analizar la importancia de los recubrimientos en los sistemas de transporte del sector de los hidrocarburos. 14 4. MARCO TEÓRICO / ESTADO DEL ARTE Los materiales metálicos se deben proteger, ya que el deterioro natural es un proceso químico lento denominado corrosión. La corrosión es un fenómeno o proceso natural que sigue las leyes de la ciencia, así que el hecho que la corrosión ocurra no debería sorprendernos. Se espera que casi todos los materiales se deterioren con el tiempo cuando se exponen a los elementos con los cuales se tienen contacto. Por ejemplo, cuando el hierro o el acero se exponen al aire y el agua, podemos esperar que se desarrolle óxido en unas pocas horas mostrando el conocido color rojo-marrón del óxido férrico. A veces la corrosión se desarrolla en pocos minutos. Si otros materiales, como el cobre, latón, zinc, aluminio o acero inoxidable, reemplazan al hierro, puede esperarse cierto grado de corrosión, pero podría tomar mucho tiempo en desarrollarse. Una razón para una reducción de la velocidad de corrosión con estos metales es la potencial formación de óxidos metálicos protectores de cobre, zinc, aluminio o cromo. Esta capa del óxido, aunque bastante delgada, puede formar una barrera protectora contra el ataque continuo y puede desacelerar la velocidad de corrosión, casi hasta detenerla. Este proceso natural se conoce como pasivación, sin embargo, no es suficiente para prevenir la corrosión. La formación de esta capa en la superficie ya sea un óxido, carbonato, cloruro, sulfato u otro compuesto, es un factor principal en la resistencia a la corrosión, particularmente si la capa superficial separa eficazmente el metal del ambiente. Para ser efectiva, esta capa formada naturalmente debe ser resistente a la difusión y a la humedad. Por desgracia, el hierro o el acero común no forma esta barrera tan efectiva. El óxido formado permite la penetración del oxígeno y de la humedad, y el acero continúa oxidándose. Sin protección extra, el metal falla a la larga. Para su protección en el transcurso de los años se han implementado diferentes métodos, uno de los métodos más efectivos para contrarrestar este problema son los revestimientos. Los recubrimientos han demostrado ser el método más efectivo para la protección de objetos metálicos, siguiendo la idea de la protección a la corrosión se definen diferentes tipos de corrosión presentados en el sector de hidrocarburos. 4.1 TIPOS DE CORROSIÓN GENERAL O UNIFORME: Es aquella corrosión que se produce con el adelgazamiento uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. 15 CORROSIÓN LOCALIZADA: La segunda forma de corrosión, en donde la pérdida de metal ocurre en áreas discretas o localizadas, se subdivide en otros tipos de corrosión: Corrosión por Fisuras. La corrosión por fisuras es la que se produce en pequeñas cavidades o huecos formados por el contacto entre una pieza de metal igual o diferente a la primera o más comúnmente con unelemento no-metálico. CORROSIÓN POR PICADURA O “PITTING”: Es altamente localizada, se produce en zonas de baja corrosión generalizada y el proceso (reacción) anódico produce unas pequeñas “picaduras” en el cuerpo que afectan el espesor resistente. Corrosión Microbiológica (MIC). Es aquella corrosión en la cual organismos biológicos son la causa única de la falla o actúan como aceleradores del proceso corrosivo localizado. CORROSIÓN EN LOS METALES La corrosión de los metales es un proceso electroquímico, esto es, las reacciones corrosivas del metal normalmente involucran reacciones químicas y un flujo de electrones. Una reacción electroquímica básica que provoca la corrosión de los metales es la corrosión galvánica que consiste básicamente en dos procesos de transferencia de electrones en lugares físicamente diferentes de la estructura metálica (procesos anódicos y catódicos). Este proceso de corrosión implica la generación y transferencia del catión metálico a la solución, la transferencia del oxígeno al cátodo metálico, la transferencia electrónica del metal al oxígeno, el paso de los electrones del ánodo al cátodo (electroneutralidad metálica), y la difusión de los iones Fe+2 + y OH- en el electrolito (electroneutralidad iónica). La corrosión es un fenómeno natural y sucede espontáneamente, no tenemos que vivir con ella y mucho menos pasarla por alto mediante pequeños retoques de pintura para mitigar los indicios de herrumbre. El costo del fenómeno de la corrosión implica una parte importante del producto interno bruto (PIB) y ocurre en un amplio campo de ejemplos, que van desde la corrosión de una gran estructura metálica colocada en un medio agresivo. 16 Es sabido que poco a poco la empresa privada está comenzando a tomar conciencia del tema de la corrosión y de los perjuicios que este fenómeno ocasiona al no recibir la atención debida. Para los casos de las tuberías se debe relacionar y conocer el concepto de corrosión galvánica que es la presentada en los sistemas de transporte de hidrocarburos a nivel externo. GALVÁNICA: Es una forma de corrosión acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos se unen eléctricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo, una solución conductiva) metales Líquidos. La corrosión con metales líquidos corresponde a una degradación de los metales en presencia de ciertos metales líquidos como el Zinc, Mercurio, Cadmio, etc. Este tipo de corrosión es conocida como empañamiento, escamamiento o Corrosión por altas temperaturas. Generalmente esta clase de corrosión depende directamente de la temperatura. Para que exista esta corrosión tienen que estar presentes los componentes de corrosión que son los siguientes definidos según la NACE INTERNACIONAL: ELECTROLITO: El electrolito es un medio líquido, o corrosivo, que conduce electricidad. La mayoría de los electrolitos se basan en agua, y en la práctica el electrolito contiene iones que son partículas de materia que llevan una carga positiva o negativa. ÁNODO: El ánodo es esa parte del metal que se corroe, es decir, se disuelve en el electrolito. El metal que se disuelve lo hace en la forma de iones cargados positivamente. Los electrones que quedan atrás pasan al electrolito y generalmente se combinan con iones en el electrolito. Su presencia en la superficie del ánodo ocasiona que el área inmediata se cargue negativamente. RUTA METÁLICA: En nuestro ejemplo de la batería, los electrones sobrantes en el ánodo fluyen a través del alambre y el bombillo hacia el cátodo encendiendo el bombillo en el proceso. Cuando la corrosión ocurre en una superficie metálica, hay siempre una ruta o pasaje metálico que une el ánodo (o áreas anódicas) al cátodo (o áreas catódicas). Si no hubiera ninguna ruta metálica, la reacción de corrosión no ocurriría. En el ejemplo de la batería, la corriente no puede fluir sin una ruta metálica continua (alambre) que una el ánodo al cátodo – en este caso a través del bombillo – y por esta razón la batería no puede descargar corriente. 17 CÁTODO: El cátodo es el área menos activa en el electrodo (superficie metálica, o en este caso, la varilla de carbono) donde los electrones se consumen. La reacción eléctrica continúa en el cátodo, que se dice es positivo, lo opuesto del ánodo. La reacción generalmente ioniza al electrolito para formar iones como hidrógeno (liberado como gas) e iones hidroxilo. Éstos se combinan a menudo con el metal disuelto para formar compuestos como hidróxido ferroso. Se puede ilustrar en la Figura 1. el proceso de corrosión galvánica estudiando la celda de una batería seca ordinaria, que depende de la corrosión galvánica para generar energía eléctrica. Note que los siguientes cuatro elementos están presentes en el fenómeno de corrosión: Un electrolito (cloruro de amonio húmedo y cloruro de zinc). Un electrodo negativo (cubierta de zinc) que corresponde al ánodo en una celda de corrosión. Un electrodo positivo (carbón [grafito]) que corresponde al cátodo en una celda de corrosión. Un alambre conductor que corresponde a una ruta metálica en una celda de corrosión. Figura 1. Esquema de una Batería de Celda Seca. Fuente: Nace Internacional. 18 CELDAS DE CORROSIÓN La reacción de corrosión puede ocurrir en un área más pequeña que la punta de un alfiler. Una superficie de acero puede tener muchas celdas de corrosión y puede dar la apariencia de oxidarse uniformemente sobre toda su superficie. Si los ánodos y cátodos permanecen en el mismo lugar por un periodo de tiempo, la corrosión es localizada y tenemos corrosión por picaduras. Cuando se forma una picadura, la celda de corrosión se localiza y se fija entro de la misma, y acelera la velocidad a la que el metal es atacado por la corrosión en ese punto específico. El resultado es a menudo la penetración del área con picaduras a través del metal. La corrosión en una superficie de acero puede propiciarse por la presencia de las incrustaciones de laminación, también conocida como “calamina”. La calamina puede observarse en la superficie del hierro y del acero nuevo en la forma de capas azul-negras de óxido ferroso, algunas de las cuales son más duras que el metal de origen. La calamina es eléctricamente positiva con relación al hierro o al acero, de modo que son catódicas con respecto al metal de origen. Una celda de corrosión se establece en presencia de la humedad, y la calamina catódica promueve la corrosión en las áreas anódicas del acero descubierto, en la Figura 2 podemos observar la calamida en una estructura de acero. Ésta es una razón por la que es importante remover la calamina de las superficies de acero antes de aplicar el recubrimiento. No deseamos promover la corrosión en la superficie, o cubrir las celdas de corrosión activas con una película de pintura. Figura 2. Calamina en estructura de acero. Fuente: Pagina web: Url patologiasconstruccion.net 19 4.2 PREPARACIÓN DE SUPERFICIE Prácticamente para cada proceso de recubrimientos, la limpieza inicial y la preparación de la superficie que será recubierta son un paso del cual depende el éxito subsecuente del sistema de recubrimientos. Las superficies deben prepararse antes de aplicar los recubrimientos protectores para poder obtener buenos resultados. Los recubrimientos modernos requieren una superficie limpia y rugosa para que logren estabilidad a largo plazo, a menos que estén diseñados específicamente para aplicarse sobre superficies deficientes. Se ha estimado que hasta 75% de todas las fallas prematuras de recubrimientos son causadas casi por completo o en parte, por una inadecuada o inapropiada preparación de la superficie. Las actividades de preparación de la superficie antes de la aplicación de recubrimientos pueden incluir: Valoración o inspección de las condiciones de la superficie, incluyendodefectos de diseño y de fabricación Limpieza previa o remoción de depósitos visibles de la superficie, como aceite y grasa. Trabajo para remediar o mejorar defectos de diseño o de fabricación Inspección y documentación del proceso de limpieza previa y defectos de limpieza, si hubiera. Preparación de la superficie mediante cualquier método apropiado para eliminar contaminantes perjudiciales de la superficie. Muchos factores en la preparación de la superficie afectan la vida de un recubrimiento, incluyendo: Residuos de aceite, grasa y sucio, que pueden evitar la adhesión o la unión mecánica de la pintura a la superficie, Patrón de anclaje (formado por acciones de preparación de la superficie): puede ser tan rugoso que se forman picos difíciles de proteger adecuadamente con pintura, o puede no ser lo suficientemente rugoso y causar falla del recubrimiento debido a una pérdida de la adhesión Crestas afiladas, protuberancias, bordes o cortes por el equipo mecánico de limpieza que previenen un espesor adecuado de los recubrimientos sobre las irregularidades Condensación en la superficie que, si se pinta arriba, puede producir ampollas y fallas por delaminación. 20 A continuación, se realizará una breve definición según la SSPC de las diferentes limpiezas utilizadas para la preparación de superficie más utilizadas en la industria de hidrocarburos. LIMPIEZA CON SOLVENTE SSPC-SP-1 Está basado en la utilización de productos tales como: vapor de agua, soluciones alcalinas, emulsiones jabonosas, detergentes y solventes orgánicos. Mediante este método son removidos la mayoría de los contaminantes como: grasa, aceite, polvo y sales solubles en el agente limpiador. La solución limpiadora es aplicada suavemente o mediante equipo de presión, seguido de un lavado con agua natural y secado con equipo de vacío o simplemente utilizando aire seco, normalmente se utiliza cuando la superficie se encuentra con grasas o aceites. LIMPIEZA MANUAL SSPC-SP-2 Este método utiliza herramientas manuales, no eléctricas, para eliminar impurezas, tales como: residuos de soldaduras, oxidación, pintura envejecida y otras incrustantes que puedan ser removidos con el solo esfuerzo humano. A través de este método, generalmente no es posible desprender completamente todas las incrustaciones. Este método es muy utilizado en la industria se le llama en Colombia rasqueteo, normalmente se realiza en la etapa previa en donde se retira un recubrimiento que se requiere reemplazar. LIMPIEZA MECÁNICA SSPC-SP-3 Es un método que utiliza herramienta eléctrica o neumática, para eliminar impurezas tales como: residuos de soldadura, oxidación, pintura envejecida y otros incrustantes que pueden ser removidos con estas herramientas. A través de este método, generalmente no es posible desprender completamente todas las incrustaciones. Este método es complemento de la anterior descrita normalmente se realiza posterior al rasqueteo. 21 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO METAL BLANCO SSPC-SP-5 NACE-1 Este tipo de limpieza utiliza abrasivos a presión para limpiar la superficie, a través de este método, se elimina toda la escama de laminación, óxido, pintura y cualquier material incrustante. Una superficie tratada con este método presenta un uniforme color gris claro, ligeramente rugoso que proporciona un excelente anclaje a los recubrimientos. La pintura primaria debe ser aplicada antes de que el medio ambiente ataque a la superficie preparada, es el más utilizado en la industria debido a su optima preparación de superficie se debe tener mucho cuidado del Rocio de la lluvia que muchas veces deteriora la preparación obtenida. LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO CERCANO A BLANCO SSPC- SP-10 NACE-2 Método para preparar superficies metálicas mediante abrasivos a presión, a través del cual es removido todo el óxido, escama, delaminación, pintura y materiales extraños. La superficie debe tener un color gris claro y deben eliminarse sombras de oxidación visibles en un 95%. La diferencia entre una limpieza con chorro de arena grado metal blanco y metal cercano al blanco, radica en el tiempo empleado para pintar, ya que el metal es atacado por el medio ambiente y pasa a ser grado cercano al blanco en poco tiempo. A continuación, en la tabla 1 se puede observar una comparación entre las normas SSPC e ISO 8501-1, en donde NACE INTERNACIONAL se da a la tarea de comparar los diferentes tipos de preparación de superficie previas a la aplicación de recubrimiento, cabe aclarar que las normas son diferentes. 22 Tabla 1. Tabla comparativa de las normas SSPC-ISO en preparación de superficie. Fuente: Nace internacional 4.3 CONDICIONES AMBIENTALES Son las condiciones climáticas adecuadas para la aplicación de un recubrimiento, se deben medir previamente a la preparación de superficie y antes de la aplicación de la superficie. 4.3.1 Temperaturas del ambiente y superficie. Los primeros parámetros necesarios para evaluar el riesgo de formación de humedad en un sustrato son la temperatura de la superficie a preparar o revestir y la temperatura del ambiente aire cerca de esa superficie. Por la noche, el trabajo en acero generalmente irradia calor y se enfría por debajo de la temperatura del aire. Durante el día, absorbe calor y suele ser más cálido que la temperatura del aire, dado que la temperatura de la superficie es a menudo diferente de la temperatura del ambiente, especialmente para trabajos realizados al aire libre, ambas temperaturas deben medirse para evitar problemas de aplicación en caso de que las temperaturas del aire o del acero se 23 vuelvan demasiado calientes o frías para una formación satisfactoria de la película. La aplicación a temperaturas incorrectas puede causar defectos tales como: formación de ampollas, picaduras, cráteres, rociado seco y agrietamiento del lodo. El fabricante del revestimiento debe especificar las temperaturas de superficie máxima y mínima para aplicar un revestimiento. ASTM D3276, “Guía estándar para inspectores de pintura (sustratos metálicos)” 1 establece que la temperatura mínima de la superficie para la aplicación del recubrimiento es generalmente de 40ºF (5ºC). Puede ser tan bajo como 0ºF (–18ºC) para sistemas de “curado en frío” de uno o dos componentes o 50ºF (10ºC) para sistemas convencionales de dos componentes. Las especificaciones de pintura pueden indicar además que no se debe pintar cuando la temperatura está bajando y dentro de los 5ºF (3ºC) del límite inferior. La temperatura máxima de la superficie para la aplicación del recubrimiento es típicamente 125ºF (50ºC) a menos que se especifique claramente lo contrario. Una superficie demasiado caliente puede hacer que los disolventes de revestimiento se evaporen tan rápido que la aplicación sea difícil, se produzcan ampollas o se produzca una película porosa. 4.3.2 Temperatura de Rocio. La temperatura del punto de rocío es la temperatura a la que se comenzará a formar humedad en una superficie de acero, como se evidencia en la Figura 3. Es la temperatura a la que se debe enfriar un volumen de aire para alcanzar la saturación. Es una función de la temperatura del aire y la HR. Figura 3. Punto de Rocio en una superficie. Fuente: página web: https://www.akribis.info 24 4.3.3 Humedad Relativa. Se denomina humedad ambiental a la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Se puede expresar de forma absoluta mediante la humedad absoluta, o de forma relativa mediante la humedad relativa o grado de humedad, en la Figura 4. Podemos apreciar la cantidad de vapor de agua vs algunos cambios de temperatura en el ambiente; La humedad relativa la podemos identificar como la relación porcentual entre la cantidad de vapor de agua real que contiene el aire y la que necesitaría contener para saturarse a idéntica temperatura, por ejemplo, una humedadrelativa del 70% quiere decir que de la totalidad de vapor de agua (el 100%) que podría contener el aire a esta temperatura, solo tiene el 70%. Figura 4. Humedad relativa vs cambios de temperatura. Fuente: Pagina Web: https://www.hogarseco.com. 4.3.4 Delta (diferencia) entre el punto de rocío y las temperaturas de superficie. El último parámetro a tener en cuenta es la cantidad de separación entre la temperatura de la superficie y la temperatura del punto de rocío. Es probable que se forme humedad si son iguales. Incluso si están cerca, el riesgo de formación de humedad puede ser inaceptablemente alto. Documentos como ASTM D3276 y la norma internacional ISO 8502-42 establecen que la temperatura de la superficie debe ser un mínimo de 5ºF (3ºC) por encima de la temperatura del punto de rocío durante las 3 fases críticas del recubrimiento: preparación, aplicación y curado. Esta separación mínima también ayuda a permitir la reducción de la temperatura de la superficie a medida que se evaporan los solventes o cuando se aplican materiales de recubrimiento en frío. Comentado [AS1]: Idem 25 4.4 COMPONENTES FUNDAMENTALES DE UN RECUBRIMIENTO Todo recubrimiento, bien se trate de una imprimación, barrera o acabado, se compone fundamentalmente de tres partes principales: PIGMENTO VEHICULO FIJO VEHICULO VOLATIL O DISOLVENTE El pigmento y el vehículo fijo son los componentes que permanecen en la película de recubrimiento una vez seca y, el vehículo volátil, utilizado exclusivamente para hacer posible la aplicación de recubrimiento, se pierde totalmente por evaporación. 4.4.1 Pigmentos. Los pigmentos que se utilizan para la fabricación de recubrimientos pueden clasificarse en los siguientes tipos: - Pigmentos anticorrosivos - Pigmentos cubrientes o activos - Pigmentos con alguna acción especifica - Pigmentos Inertes o Cargas 4.4.2 Vehículo fijo. Las propiedades y clasificación de los diversos tipos de recubrimientos se basan precisamente en el vehículo fijo utilizado en su formulación. De esta forma, El vehículo consiste en aglutinantes (resinas) más solventes y aditivos. Todos estos son los componentes de la fase líquida del recubrimiento y pueden dividirse en dos grupos de componentes. se habla que el nombre dado a un recubrimiento generalmente deriva de su resina principal, ej., epoxico, vinílico, etc. (La única vez en que esto no ocurre es cuando los primarios también usan el nombre de la pigmentación, ej., epoxico rico en zinc, etc.) Las resinas pueden ser materiales naturales o sintéticos y con mayor frecuencia orgánicas (es decir, basadas en el carbono). La mayoría de las resinas exige la adición de un solvente para ayudar en su aplicación. Para crear una película de recubrimiento protector en un sustrato, las resinas aglutinantes deben convertirse de un estado líquido manejable (que permite la aplicación) a un estado sólido cohesivo que se adhiere y protege la superficie. Es esta habilidad de cambiar de un estado a otro lo que identifica la conveniencia de la resina para ser usada como aglutinante. 26 Para ser adecuado para usarse como aglutinante en los recubrimientos protectores resistentes a la corrosión, éste debe: Tener buenas propiedades de humectación y Adhesión, Resistir la transmisión de vapor de agua y oxígeno Tolerar variaciones en el proceso de aplicación Resistir cambios químicos y físicos en el ambiente de servicio 4.4.3 Vehículo volátil. El vehículo volátil constituyente de un recubrimiento líquido tiene como única misión permitir su aplicación. Tanto las resinas o aceites, como los productos exentos de disolventes, forman en general materiales solidos o semisólidos que no podría ser aplicados por cualquiera de los procedimientos normalmente utilizados, tales como brocha, rodillo o pistola. Generalmente, la composición del vehículo volátil en los recubrimientos responde a una mezcla o combinación de diferentes solventes. Existen disolventes apropiados para la dilución de las resinas o vehículos fijos, así como otros productos orgánicos que, no siendo disolventes del vehículo fijo, se utilizan en combinación con aquellos como diluyentes de los recubrimientos. La introducción de estos diluyentes en la formulación de los recubrimientos tiene por finalidad mejorar las propiedades de aplicación y dosificar convenientemente la evaporación del vehículo volátil durante el secado. Los productos químicos orgánicos utilizados normalmente como disolventes o diluyentes pertenecen a estos tres tipos fundamentales: • Disolventes alifáticos, derivados del petróleo de cadena lineal. • Disolventes aromáticos, de cadena cíclica. • Compuestos orgánicos tales como alcoholes, ésteres y cetonas de diferentes longitudes de cadena. 4.5 CONCEPTOS VARIOS METAL BASE: Metal al cual se le aplicara la capa de recubrimiento para proteger de la corrosión. 27 REACCION DE CURADO: El proceso de curado reacción de curado es el paso final que sigue al aplicar el recubrimiento al metal, este permite lograr los resultados de protección buscados, y su temperatura varía según el recubrimiento aplicado o utilizado. Se conoce también como polimerización y en él tiene cabida una reacción química entre pigmentos, aditivos, resinas, cargas y agentes endurecedores que contienen los recubrimientos y que dan como resultado la película sobre las superficies. TIEMPO DE CURADO: Es el tiempo que requiere la mezcla ya aplicada sobre el metal para endurecerse y cumplir su función protectora. ADHERENCIA: Es la capacidad que tiene un recubrimiento de adherirse a la superficie de la cual esta aplicado. EPS (ESPESOR DE PELICULA SECA): Es el grosor de la película de pintura después de que todo el disolvente se ha evaporado. EPH (ESPESOR DE PELICULA HUMEDA): Es el grosor de la película de pintura antes de que todo el disolvente se ha evaporado, al tocarlo la pintura aún se encuentra como su nombre lo indica húmeda. DISCONTINUIDADES (“HOLIDAYS”): Las discontinuidades son áreas desnudas, omisiones o incluso zonas delgadas en un recubrimiento donde el sustrato no está pintado. PASADAS: Cantidad de veces que se aplica un recubrimiento sobre una superficie ESPECIFICACION: Documento referencia que rige el proceso constructivo de un proyecto. DUEÑO DE INFRAESTRUCTURA: Ente propietario de la infraestructura de transporte de hidrocarburos. 28 5. MARCO METODOLÓGICO El presente trabajo está desarrollado mediante el estudio en detalle del estado del arte relacionado con los recubrimientos utilizado como mecanismo de mitigación contra la corrosión presentada en la industria de transporte de hidrocarburos. La información recopilada está limitada en un periodo entre los años 2013 y 2021, tratándose de un tema muy prometedor de los últimos tiempos y que a lo largo de la historia se ha convertido sin duda alguna en un componente fundamental para el control de la corrosión en las tuberías de transporte, la información fue estudiada y analizada en detalle de diferentes fuentes como; bases de datos, artículos científicos, Proyectos de grado e investigación indexadas, normas entre otras. Basados en los criterios de búsqueda tomados para recopilar data sobre recubrimientos, a partir de la información se realizó un estudio documental en detalle siguiendo la metodología de estudio seleccionando prioritariamente publicaciones de investigaciones muy recientes sobre el tema, con el propósito de analizar información lo más actualizada posible. Además, el presente trabajo pretende sustentar en resumen lo trabajado en la aplicación de recubrimientos para tuberías en el sector de transporte de hidrocarburos. En la figura 5 se sustenta el desarrollo metodológico del presente trabajo ejecutado mediante un proceso secuencial de análisis de la información. 29 Figura 5. Desarrollo Metodológico.Fuente: Desarrollado en la investigación 1 • Recopilacion Bibliografica 2 • Lectura y estudio del material 3 • Selección y clasificación del material 4 • Organización de la información 5 • Analisis y conclusión de la investigación 30 6. DESARROLLO DE LA MONOGRAFIA 6.1 RECUBRIMIENTOS UTILIZADOS EN LA INDUSTRIA DE HIDROCARBUROS EN COLOMBIA. Se realizo una investigación indagando sobre los tipos de recubrimientos utilizados en la industria de hidrocarburos en Colombia y se evidencia algunos de los más usados, de los cuales se realizará una definición de cada uno para tener ideas claras de que brinda a la superficie revestida. 6.1.1 Epoxicos. Son los recubrimientos más usados a nivel industrial y marinos, son recubrimientos de dos componentes normalmente envasados en recipientes separados, un recipiente cuenta con la resina epoxica o base y otro recipiente con el agente de curado, los epoxicos reciben su nombre de su base que es un epoxidico. Los epoxicos pueden ser a base de solventes, a base de agua o esencialmente libres de solventes. Los epoxicos tienen una excelente adhesión, resistencia química, resistencia al agua y adhesión sobre superficies húmedas, son susceptibles al entizamiento y normalmente son recubiertos con otro recubrimiento resistente a los rayos UV para tuberías expuestas al sol. 6.1.2 Poliuretanos. Son materiales de dos componentes que se forman de una reacción entre un poli-isocianato y un alcohol polifuncional. Los dos tipos de poliuretanos son los alifáticos los cuales son resistentes a los rayos UV y se utilizan más que todo para recubrimientos para superficies expuestas al aire libre, estos se caracterizan por tener un excelente brillo y pigmento. Los Aromáticos son fuertes y tienen una gran resistencia química en inmersión vs los alifáticos, pero estos pueden fallar cuando son expuestos a la luz del sol, el principal factor de riesgo del uso de los poliuretanos es la toxicidad por eso su uso es controlado. 6.1.3 Zinc inorgánico. Es el imprimante quizás más utilizado en el mundo para estructuras en acero, siempre es utilizado como imprimante y únicamente se puede aplicar a superficies con limpiezas abrasivas. 31 Los inorgánicos de zinc tienen la capacidad de brindar un primario con capacidad de proporcionar protección catódica siendo muy amigable por su riqueza en zinc, esto debido que para que un sistema de protección catódica funcione adecuadamente el recubrimiento debe contener una cantidad mínima de zinc, por lo general para recubrimientos a base de agua un 75% del peso de la película seca y para recubrimientos a base de solvente un 82%. 6.1.4 Polisiloxanos. Los recubrimientos polisiloxanos se utilizan normalmente para servicios de abrasión que se encuentren en contacto con productos químicos, con radiación extrema de rayos UV y sometidos a altas temperaturas. El termino polisiloxano se refiere a una cadena de polímeros de silicio y oxígeno, este tipo de cadenas son muy resistentes a los rayos UV. Las categorías de los polisiloxanos más conocidas son tres: híbridos de epoxy-Polisiloxanos: Cuando estos se utilizan con resinas epoxicas alifáticas, siliconas intermedias y aminosilanos crea una fuerte protección a la corrosión incluso mucho mayor que los epoxicos convencionales. Polisiloxanos inorgánicos: Son recubrimientos que pueden obtener una resistencia al calor de aproximadamente 760° C, son utilizados para tuberías sometidas a altas temperaturas. híbridos de acrílico: Son la combinación de resinas acrílicas y de siloxano las cuales consiguen una gran resistencia a superficies expuestas a la intemperie. 6.1.5 Silicato de zinc. Es un tipo de Revestimiento de características altamente anticorrosivas, fabricado a base de silicato inorgánico y un alto contenido de zinc que imparten protección catódica en superficies de aceros es de gran uso para las tuberías que transportan petróleo. Los recubrimientos antes mencionados son usados en las industria de hidrocarburos en Colombia, cada empresa plantea especificaciones propias para el uso de los recubrimientos, por eso es de suma importancia que en el momento de la aplicación del recubrimiento el contratista o ejecutor de la aplicación del recubrimiento como base debe tener en cuenta la especificación del dueño del activo y las especificaciones de los fabricantes de las pinturas a utilizar, esto con el objetivo de evitar daños que ya han pasado en las infraestructuras, los dueños de 32 los activos en su amplia experiencia conocen el uso adecuado de los recubrimientos en sus sistemas de transporte, a continuación en la tabla 2 se referencia una guía del uso de esquemas de recubrimientos utilizados en el sector de hidrocarburos en Colombia,. Tabla 2. Sistemas de recubrimiento Utilizados por Ecopetrol para tuberías aéreas. Fuente: Especificaciones técnicas para aplicación de recubrimiento para tubería aérea de Ecopetrol. En la tabla 3. podemos encontrar diferentes esquemas para infraestructura aérea utilizados en la industria de hidrocarburos según el tipo de ambiente al cual estará expuesto la infraestructura. Tabla 3. Sistemas de recubrimiento según la agresividad del medio ambiente a la que está expuesta la infraestructura. Fuente: Especificaciones técnicas para aplicación de recubrimiento para tubería aérea de Ecopetrol. 33 Tabla 4. Sistemas de recubrimiento Utilizados por Ecopetrol para tuberías enterradas. Fuente: Especificaciones técnicas para aplicación de recubrimiento para tubería enterrada de Ecopetrol. En la tabla 5. podemos encontrar diferentes esquemas para infraestructura enterrada utilizados en la industria de hidrocarburos según el tipo de ambiente al cual estará expuesto la infraestructura. Tabla 5. Sistemas de recubrimiento según la agresividad del medio ambiente a la que está expuesta la infraestructura. Fuente: Especificaciones técnicas para aplicación de recubrimiento para tubería enterrada de Ecopetrol. Con la referencia de la tabla 3 se puede tener una guía del esquema que se debe seleccionar para el caso de activos expuestos a la intemperie y dependiendo del tipo de infraestructura a la cual se le va a aplicar el recubrimiento vs el ambiente al que va a estar expuesto, este criterio es sumamente importante de seleccionar, ya que en muchas ocasiones se evidencia que se realiza un mal seleccionamiento del esquema a utilizar y esto trae consecuencias garrafales para la protección brindada por el recubrimiento, una mala selección del esquema de recubrimiento puede causar pérdidas económicas al dueño del activo, esto debido a que se pierde el recurso económico invertido para la aplicación del recubrimiento, se pueden 34 presentar daños en la operación de la infraestructura porque si el recubrimiento no funciona, se pueden presentar daños en la integridad del sistema que al ser identificados se tienen que reparar generando sobrecostos de mantenibilidad. 6.2 VARIABLES ESENCIALES AL APLICAR UN RECUBRIMIENTO. Para el desarrollo de esta monografía se da un enfoque al análisis de algunas de las variables esenciales para tener en cuenta en el momento de realizar la aplicación de un recubrimiento en el sector de hidrocarburos, el fin de analizar estas variables es dar un aporte al sector para enfocar la aplicación de los recubrimientos con una calidad adecuada que permita que estos mismos cumplan su función de proteger la superficie a recubrir de daños a nivel de su integridad. 6.2.1 Condiciones ambientales. Las condiciones ambientales son muy importantes al momento tanto de preparar la superficie a la cual se va a realizar la aplicación de un recubrimiento como también para el momento exacto en el que se va a recubrir el metal base o sustrato con el recubrimiento, ya que es factible que, al realizar el proceso de aplicación con condicionesde ambiente no adecuada, la calidad del recubrimiento disminuya considerablemente y no cumpla el objetivo de proteger la superficie de manera óptima. De tal manera que al garantizar un control en la medicion de las condiciones climáticas justo en el lugar en donde se va a realizar la aplicación del recubrimiento, se garantice una protección adecuada del mismo, se preguntaran por que se dirá que las condiciones del clima se deben tomar en el lugar donde se va a realizar la aplicación, el motivo es que en muchas ocasiones en un recinto de tamaño considerable o en un campo abierto se pueden tener varias condiciones de clima diferente y al hacer un control de la medicion lejos del metal sustrato a recubrir, puede pasar que se tomen condiciones diferentes a las reales a que está siendo sometido el metal base, por tanto una primera recomendación es tomar las condiciones del clima en el metal base o en su defecto en el lugar más cercano al mismo para evitar discrepancias en las mediciones que puedan ocasionar reducción en la calidad del recubrimiento. Las variables para tener en cuenta en el control de calidad en cuanto a mediciones ambientales son: Humedad Relativa, Temperatura del sustrato, Temperatura ambiente, Temperatura del punto del Rocio y diferencia entre la temperatura de Rocio y la temperatura de sustrato o superficie a revestir. 35 Los parámetros de Humedad relativa, temperatura de Rocio y temperatura de la superficie a recubrir, al controlarse podemos evitar diferentes problemas como: Que al momento de realizar la aplicación del recubrimiento la superficie del metal presente una alta humedad ocasionando fallas en la adherencia y el curado de la pintura. Todos sabemos que la acción efectiva de un recubrimiento se produce por una reacción química que ayuda a que los componentes de la pintura se activen y puedan alcanzar un curado apropiado para realizar una protección del material base, cuando la temperatura del metal es demasiado baja la reacción química de curado se dificulta. Cuando los recubrimientos se aplican cuando la temperatura del sustrato es demasiado alta lleva a un cambio en proceso de curado del recubrimiento, cada fabricante da parámetros de condiciones apropiados a seguir, es muy importante que al momento de aplicar el recubrimiento el supervisor de recubrimientos garantice que se está cumpliendo tanto la especificación del dueño del activo como los parámetros del fabricante de pintura. Cuando se presenta mucha cantidad de vapor de aguan en el aire los recubrimientos se les dificulta evaporar los solventes contenidos en ellos debido a la alta presión de vapor parcial que están expuestos. En términos generales cada fabricante y dueño de infraestructuras tiene diferentes patrones de referencia para dar como adecuada o aceptable las condiciones ambientales para la aplicación de recubrimiento NACE INTERNACIONAL da algunos indicadores de referencia que pueden variar según las especificaciones de cada proyecto como se indicó antes, pero los siguientes son referencias que en su mayoría son iguales o parecidas a las utilizadas en Colombia. Condiciones aceptables: La temperatura del aire sea mayor que 5° C (40º F) La superficie del metal base a ser recubierta debe estar seca y libre de cualquier contaminación. La humedad relativa debe ser menor al 90%, algunos dueños de activos en Colombia manejan como límite superior el 85% de humedad relativa. 36 La temperatura de la superficie del metal base a recubrir debe estar por lo menos 3º C (5º F) sobre la temperatura del punto de rocío. En la figura 6. Se puede apreciar una toma de condiciones ambientales con resultado favorable para habilitar la aplicación de recubrimiento en el metal sustrato. Nota: Si no se cumple cualquiera de estas condiciones mencionadas anteriormente la aplicación del recubrimiento no debería realizarse a menos que lo permita una especificación formal de un proyecto. Figura 6. Ejemplo de toma de condiciones ambientales aceptables en Colombia. Fuente: Tomada de un proyecto en Colombia 6.2.2 Mano de obra al aplicar un recubrimiento. La mano de obra es un factor sumamente importante en el buen funcionamiento de un recubrimiento como indicador a la protección de una tubería, un tanque o cualquier infraestructura que se desea proteger contra la corrosión. Incluso en la mano de obra se abarcan gran parte de las fallas de los recubrimientos, entre una de las fallas más comunes tenemos las aplicaciones de las pinturas en superficies contaminadas visiblemente, siendo más precisos se podría hablar que el dueño de las infraestructuras o el fabricante de la pintura exija un tipo de limpieza al metal base y esta no se llegue a alcanzar pero sin embargo se proceda a aplicar el recubrimiento a pesar de la falla 37 en la preparación de la superficie identificada, dando un ejemplo: El procedimiento A constata que la preparación de superficie debe ser con sandblasting a metal blanco, en lenguaje técnico una limpieza SSPC-SP5, pero el sandblastero por circunstancias ajenas decidió dejar la superficie a grado comercial SSPC-SP6, estos son dos grados de limpieza totalmente diferentes y que un mal uso de este tipo de preparación de superficie puede llevar al mal funcionamiento del recubrimiento por fallas en su adherencia, a continuación se puede observar en la figura 7 un patrón visual de diferentes grados de limpieza según las normas aplicadas en la industria, este patrón sirve de guía para comparar la calidad de las preparaciones de superficie esperadas según el requerimiento solicitado en la especificación del proyecto. Figura 7. Patrón Visual de diferentes grados de limpieza de superficie según normativas vigentes. Fuente: APLIKA Preparación de superficies metálicas [en línea] disponible en: https://www.aplika.com.co/publicaciones/publicaciones/preparacion-de-superficies- metalicas Otras fallas comunes al aplicar de una manera no adecuada un recubrimiento es que las capas del recubrimiento queden demasiado delgadas como se puede apreciar en la figura 8, este tipo de defectos puede ocasionar que aparezcan puntos de corrosión por no alcanzar los esquemas de EPS requeridos o por el contrario alcanzar EPH muy gruesos, generando chorreamientos, escurrimientos y discontinuidades o Holidays en caso de las películas delgadas. 38 Las películas con sobre espesores mayores a los requeridos por las especificaciones del cliente pueden llevar a una fractura del mismo, en la mayoría de casos los problemas evidenciados en las películas de recubrimiento con sobre espesores son de mayor cuidado que las de bajo espesor, esto porque cuando tenemos una película de bajo espesor se identifica y la solución más practica es aplicar más recubrimiento para aumentar el espesor y alcanzar el requerido, en cambio con defectos por exceso de espesores se debe adelgazar y en muchas ocasiones retirar y volver a aplicar el recubrimiento teniendo pérdidas económicas por el material desperdiciado, otro punto a analizar con la falla por exceso de espesor es que cada relación de mezcla en un recubrimiento tiene la cantidad de solventes requeridos para la mezcla y si se desproporciona el espesor también se aumentarían los solventes en esa unidad de área, ocasionando una retención de solventes que conlleva a problemas en el curado del recubrimiento, por consiguiente es importante mantener los espesores en los parámetros recomendados por las especificaciones. Una recomendación muy practica para evitar los problemas por exceso de espesor es aplicar películas parejas y uniformes controladas por las mediciones de espesores en la película húmeda, permitiendo que entre aplicaciones en caso de que sea en varias pasadas o aplicaciones existan pases delgados con traslapes adecuados para conseguir una película o un EPS uniforme y conforme a se requiera porlas especificaciones del caso. Figura 8. Defectos de bajo espesor y discontinuidad (Holiday) en la aplicación del recubrimiento. Fuente: Manual de inspectores de recubrimiento de NACE INTERNACIONAL Con mejores técnicas de aplicación se pueden conseguir resultados óptimos, en donde el funcionamiento del recubrimiento sea el esperado, entendiendo que la 39 mano de obra deficiente puede subsanarse mediante el uso de personal capacitado, el cual compensa las fallas en la aplicación las cuales reducen de sobre manera la vida útil de la pintura, ocasionando deterioros en la integridad de las infraestructuras revestidas. 40 6.3 IMPORTANCIA DE LOS RECUBRIMIENTOS EN EL SECTOR DE TRANSPORTE DE LOS HIDROCARBUROS: Después de haber realizado la presente investigación sobre los recubrimientos utilizados en el sector de los hidrocarburos, se puede entender que su importancia es muy relevante para el buen funcionamiento operacional de la industria de transporte de hidrocarburos, ya que con una buena capa protectora de recubrimientos se puede disminuir la velocidad de corrosión a la cual se expone los metales de los cuales se componen las tuberías de transporte. Si bien se sabe que algunos de los factores que más aceleran la velocidad de corrosión son el exceso de oxígeno en el ambiente, el incremento de la temperatura del ambiente también influye en la velocidad de corrosión, debido que a altas temperaturas la velocidad de corrosión es mayor que a temperaturas bajas, esto porque las reacciones de corrosión son electroquímicas y se aceleran con los incrementos de temperatura, las sales químicas contenidas en las superficies de los metales también aceleran la velocidad de corrosión porque la sal aumenta la conductividad del electrolito, las sal química mas conocida es el cloruro de sodio el cual encontramos en las aguas de mar, esta condición se observa de sobremanera en las zonas costeras en el caso de Colombia por costa caribe y la pacifica se debe tener mucho control de calidad vs la presencia de sales químicas, el alto contenido de humedad en el ambiente acelera también la corrosión mientras más húmedo el ambiente mayor probabilidad que ocurra un fenómeno de corrosión; entonces teniendo una apropiada selección del recubrimiento a utilizar vs al ambiente al cual va a estar expuesta la superficie a revestir podemos obtener una protección adecuada ante un fenómeno de corrosión controlado y identificado a lo largo del tiempo, en términos más precisos la rata de corrosión identificada y controlada, este control se debe acompañar de un sistema de protección catódico amigable con el recubrimiento aplicado haciendo un equipo clave para controlar el fenómeno corrosivo del metal. Por consiguiente, la importancia que toma la utilización de los recubrimientos en la industria de los hidrocarburos es de orden fundamental, se podría decir que es mandatorio su uso para poner una tubería en operación con fluido, ya que ayudan a disminuir los altos costos de mantenimientos correctivos que producen paras en la operación ocasionando grandes pérdidas económicas por el no cumplimiento de abastecimiento a los consignatarios proporcionan el combustible en el país. 41 7. CONCLUSIONES Como conclusiones derivadas del desarrollo de la presente monografía se pudieron identificar las siguientes acotaciones. El buen seleccionamiento del esquema de recubrimiento a utilizar en la industria de hidrocarburos es de vital importancia para garantizar una buena función protectora del recubrimiento, un buen seleccionamiento garantiza una vida útil apropiada del revestimiento, una buena protección a la integridad de la infraestructura a recubrir y una operación continua sin fallas por corrosión. Es muy importante tener claro las referencias aceptables de las condiciones ambientes óptimas para la aplicación de un recubrimiento, esto es clave para que la protección que brinda el revestimiento sea garantizada mínimo por el tiempo otorgado por el fabricante y máximo el tiempo previsto por los mantenimientos preventivos que se aplican en los sistemas de transporte de hidrocarburos. La buena aplicación garantiza que el producto cumpla con los parámetros requeridos a proteger de la corrosión que requieren los sistemas de transporte de hidrocarburos, se vuelve indispensable que los aplicadores de recubrimiento estén calificados y tengan la experiencia suficiente para hacer un trabajo con calidad y ética minimizando el riesgo que se presenta al ejecutar una inadecuada aplicación de recubrimiento. Sin lugar a dudas el impacto de los recubrimientos en la industria de los hidrocarburos es de gran trascendencia, son la ayuda adecuada en conjunto con los sistemas de protección catódica para contribuir a contar con operaciones continuas, mantenimientos predictivos y controlados que permiten disminuir la probabilidad de falla en la industria. 42 BIBLIOGRAFÍA AKRIBIS. Temperatura de rocío: ¿Que significa? 2012 CYM MATERIALES SA. (2015). Preparación de superficie - Norma SSPC. Santa fe - Argentina. ECOPETROL. Procedimiento para aplicación de recubrimiento para tuberías aéreas. Colombia. 22 de Marzo de 2021 EQUIPOS Y LABORATORIO. Humedad relativa. 2011 [en línea] disponible en: https://www.equiposylaboratorio.com/portal/articulo-ampliado/humedad-relativa ESPINOZA, Brito Edmundo. Manual para recubrimientos utilizados en mantenimiento industrial y de edificios sus características y aplicaciones. Milagro, Ecuador. Agosto de 2012 INDUTECSA. - INDUSTRIAL TECNOLOGIES SAS. Mediciones ambientales a tener en cuenta previas a una aplicación 24 de Julio de 2018 [en línea] disponible en: https://www.indutecsa.com/index.php/noticias/27-mediciones-ambientales-a-tener- en-cuenta-previas-a-una-aplicación LABOMAT INSTRUMENTS & SPECIALITES. Medición de las condiciones ambientales [en línea] disponible en: https://labomat.eu/es/preguntas-frecuentes- temperatura-higrometria/767-medicion-de-las-condiciones-ambientales.html MATERIALES PROPIEDADES. Que es la corrosión galvánica definición. [en línea] disponible en: https://material-properties.org/es/que-es-la-corrosion-galvanica- definicion/ NACE INTERNATIONAL. CIP1 Manual de recubrimiento. En NACE, Programa de inspecor de recubrimientos. 2011 SIKA COLOMBIA. Manual de recubrimiento para metal. Colombia. 2015
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