Date post: | 02-Aug-2015 |
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MANTENIMIENTO DE CONDUCTOS
2
Daños posibles que puede sufrir un ducto
� Daños Externos� Corrosión externa� Rotura del revestimiento� Rotura por daños de origen mecánico
� Empuje de aguas de origen aluvional
� Por máquinas viales que impactan sobre el ducto accidentalmente
� Daños Internos� Corrosión interna� Rotura por una sobrepresión (“reventón”)
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Daños / Acciones sobre el ducto
PREDICT PREVENTIVO CORRECTIVO
DAÑOS EN EL DUCTOP
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crap
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ión
de
pica
da
Corrosión Externa X X X X X X
Corrosión Interna X X X X X X X
Daños mecánicos X X X
por maq. viales
Daños mecánicos X X X X X X X
p/cauces aluvion.
Rotura ("reventón) X X X
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CORROSION
La Corrosión, ya sea interna o externa es uno de las causas más importantes
que afectan a la operatividad y a la vida útil de un ducto
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Introducción
� La acción del medio deteriora por corrosión a los materiales constitutivos de una
tubería soterrada.
� Para dar magnitud del daño, los perjuicios producidos por la corrosión
representan del 1,5 al 3,5% del producto bruto nacional en países desarrollados
(Reporte del Comité de control de la Corrosión - Londres 1971)
� En EEUU, en la década del 80, sugerían que los gastos debido a la corrosión
estaban en el orden de los 70.000 millones de dólares anuales.
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Introducción
� En el caso del acero y debido al proceso de transformación que sufre el mineral (hierro)
hace que sea una estructura inestable y tienda permanentemente a su degradación.
� Por lo tanto, es importante controlar la rapidez con que tiende a deteriorarse, llamada
también velocidad de corrosión.
� En el manteniniento de conductos, donde tenemos varias estructuras metálicas soterradas
a lo largo de muchos kilómetros se adopta una política de control de la corrosión tanto
externa como interna para prolongar su vida útil (Programa de Gerenciamiento de
Integridad).
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Clasificación de los procesos de corrosión
� Se clasifican según el medio o según su morfología
� Según el Medio:� Corrosión Química
� Corrosión Electroquímica
Según la Forma� Corrosión uniforme
� Corrosión localizada� En placas
� Por picado
� Intergranular
� Fisurante
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Corrosión externa
� El proceso de corrosión tal como se encuentra normalmente en el trabajo en cañerías es básicamente de naturaleza electroquímica.
- +
-e
CátodoAnodo
Electrolito
- +
i
CátodoAnodo
Electrolito
-+
CátodoAnodo
Electrolito
9
� El proceso de corrosión externa en la mayoría de los casos es
de naturaleza electroquímica.
� Debe haber un ánodo y un cátodo
� Debe haber un potencial eléctrico entre ambos.
� Debe haber una conexión eléctrica metálica.
� El ánodo y el cátodo deben estar sumergidos en un electrolito
que sea capaz de ionizarse.
� Una vez que se reúnen estas condiciones, fluirá corr iente eléctrica
y los metales se consumirán en el ánodo.
Mecanismo de la corrosión
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Mecanismo de la corrosión
� La cantidad de metal que se separará será proporcional a la corriente que circule. Por ejemplo, una corriente de 1 Amp. contínua puede separar 9 Kg. de acero en un año.
� El metal se consume donde lo deja la corriente (sentido convencional) (ánodo)
� El metal que recibe la corriente del electrolito que lo rodea no se corroe. (cátodo)
Zona de menorEnergía = CATODO
Fe++ + 2e = Fe
Zona de mayor Energía = ANODO
Fe -2e = Fe++
H2Fe++ Fe++
H2Electrolito
i
i
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Tipos de de corrosión en cañerías
� Pilas de corrosión de metales distintos
� Esta situación se dá si al construir una cañería se utilizan
dos metales distintos. Si hay contacto eléctrico con un
electrolito común entre ellos se originará un potencial
eléctrico.
� La magnitud de este potencial y cual se comportará como
ánodo o cátodo dependerá de su posición en la “Serie de
fuerza electromotriz de los metales”.
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Tipos de de corrosión en cañerías
� Corrosión resultante de dos suelos distintos .
� Cuando una cañería atraviesa suelos distintos, varía el
potencial de la misma respecto a cada tipo de suelo
(electrolito), estableciendose entre ambos tramos una
diferencia de potencial que origina un flujo de corriente entre
ellos. El que emite corriente, se corroe.
� Otro ejemplo de esto es en los cruces especiales de ríos
donde hay tramos de cañería cementados, que actúan como
cátodos.
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Tipos de de corrosión en cañerías
� Pilas de corrosión por aireación diferencial
� La cañería en suelo bien aireado actúa como cátodo y la
pobremente aireada como ánodo.
� Por ejemplo, el tramo de la cañería ubicado debajo de cruces de
caminos.
� En cruces de ríos los puntos extremos están más aireados que en
su parte media. La corrosión se concentrará en el tramo bajo el río.
� En el caso de cañerías estibadas con los caños en contacto
longitudinalmente, estas zonas al estar menos aireadas, se
comportan anodicamente y se corroen.
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Tipos de de corrosión en cañerías
� Cañería nueva y vieja
� En el caso de un cambio de un tramo de cañería, el tramo nuevo se comporta como ánodo, ya que tiene mayor energía.
� El acero nuevo tiene un potencial natural distinto respecto al mismo electrolito.
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Control de la corrosión
� El control de este fenómeno, al ser de naturaleza electroquímica consiste en disminuir lo más posible la intensidad de la corriente de corrosión.
� Por lo tanto se le agregan elementos resistivos para dificultar el paso de la corriente de corrosión.
� Se introducen barreras para contener la energía del acero que quiere ser liberada.
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Métodos de control de la corrosión externa� Los principales métodos para controlar la corrosión
externa de origen electroquímica son:
� Coberturas (revestimiento)� Juntas aislantes (para separar sistemas de protección,
p.e. ducto respecto a una Estación de bombeo).� Protección catódica
� En los ductos se aplican los tres en forma conjunta.
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Revestimientos
� Uno de los primeros métodos utilizados para controlar la
corrosión fue la aplicación de revestimiento en las cañerías para
aislarlas electricamente del suelo que la rodea (electrolito).
� Evita en forma eficiente la circulación de corriente ya que
aumenta la resistencia del circuito.
� En si mismas no son la solución total, pero bien aplicada mejora
notablemente su eficiencia.
� La energía eléctrica para proteger una cañería sin revestimiento
sería miles de veces mayor que si estuviese revestida.
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Tipos de revestimientos
� Asfálticos� Se utilizaron en los ductos desde la década del 60 hasta los
90.
� Cintas plásticas� Se utilizan fundamentalmente en los tramos reparados, para
reponer el revestimiento retirado.
� Revestimientos tricapa : Se utilizan a partir de la década del 80. Las tres capas son: Una primera de epoxi, (dieléctrica), la segunda un adhesivo para adherir la tercera capa que le otorga resistencia mecánica al revestimiento, que puede ser de:
� Polietileno� Polipropileno
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Protección catódica
� Principio de funcionamiento� Si basa en hacer que todo el ducto
tenga un comportamiento catódico.
� La corriente contínua es forzada a fluir de una fuente externa hacia toda la superficie de la cañería. Cuando la corriente que fluye es superior a la de descarga de la cañería, habrá una corriente neta que fluye hacia la misma.
� La superficie entera será catódica y la protección será completa.
-+
CátodoAnodo
Electrolito Cañería
Dispersor
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Aplicación práctica de laprotección catódica
� Teniendo en cuenta el principio general de la protección catódica, los medios para aplicarla son:
� Aplicación de corriente impresa� Mediante ánodos galvánicos� Cinta anódica
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Corriente impresa
� Si hay una línea de corriente cercana, se toma energía de la
misma y mediante un rectificador se transforma en contínua
� Un polo de la misma se conecta a la cañería (el negativo),
convirtiendo toda la estructura en catódica.
� El otro, el positivo, se conecta a un dispersor, el que absorverá
la corrosión del sistema comportándose como ánodo.
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Sistema de Corriente Impresa
� Ventajas� Posibilidad de voltajes altos y variables
� Grandes y variables salidas de corriente
� Aplicable a cualquier resistividad de suelos
� Flexibilidad en el control de la corriente drenada
� Aplicable a todo tipo de cañería, desnuda o revestida
� Protege estructuras extensas y complicadas
� Desventajas� Alto costo de la instalación (aprox. 30ku$s, sinconsiderar la línea
EE).
� Altos costos de mantenimiento y por consumo de energía.
� Puede ocasionar interferencias con líneas extrañas
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Esquema del sistema de protección catódica
+-
Cañería protegida
Conductores que conectan la cañería, la fuente de corriente y la masa a tierra
Fuente de corrientecontinua- Rectificador
Conexión a tierra, enterrada (Dispersor)
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Potencial de protección
� La medición de la diferencia de potencial entre la cañería y el medio que la rodea da idea del grado de protección.
� Se mide entre la cañería y un punto en la superficie del terreno directamente encima de la misma. El potencial observado incluye el potencial de polarización más el potencial creado por la corriente que fluye entre cañería y terreno.
� Utilizando un electrodo o hemipila de cobre-sulfato de cobre en contacto con el terreno, el potencial medido entre este y la cañería deberá ser igual o inferior a -850 mV
� Estas mediciones se efectúan a lo largo del ducto en cada mojón que están distanciados aproximadamente mil metros entre sí.
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Mojón
Caja de toma depotencial
Distancia en kilómetros al punto de orígen.
Caño que protege al cable que va soldado a la cañería.
Chapa que indica la progresiva, profundidad del caño y distancia a la cañería,
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Medición de potencial
+
- +
MojónVoltímetro
Hemipila-- +
+- v
Camino terreno
CañeríaHemipila
Potencial Hemipila-Terreno
(Constante)
Potencial Hemipila-Entre cañería
y terreno (variable)
Voltímetro indicadorde potencial de pila completaentre el electrodo y la cañería
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Potenciales de protección
� Los valores de potencial suelo-caño para una correcta protección pueden moverse en una franja comprendida entre -850 a -2500 mV.
� Un valor superior a -850 mV la cañería no está lo suficientemente protegida y puede tener en algunos lugares un comportamiento anódico.
� Por debajo de los -2500mV, tiende a aumentar la concentración H molecular en la zona catódica y que al formar H2 (gaseoso) ejerce una presión tal entre la cañería y el revestimiento que puede causar el despegue de este último.
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Anodos galvánicos
� Bajo el principio en el que dos metales distintos, unidos eléctricamente, forman un par galvánico, en el que uno es anódico respecto a otro y se corroe, se utilizan los llamados ánodos con un metal fuertemente anódico respecto a la cañería, como el zinc, para proteger zonas localizadas.
� Los ánodos se utilizan en:� Tramos cortos del ducto, para proteger zonas localizadas.� Para proteger estructuras metálicas sectorizadas en las
Estaciones de bombeo.� Cruces especiales encamisados. Se protege el caño
camisa.
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Anodos galvánicos
� Ventajas� No necesita suministro de energía externa� Mínimo costo de mantenimiento� Raramente causa problemas de interferencia con
estructuras vecinas� Utilización más eficiente de la corriente de protección
� Desventajas� Limitación del potencial disponible� Corriente de salida limitada y pequeña� Limitaciones por la resistividad del suelo� No es aplicable a cañerías de gran diámetro y de gran
extensión por la suave densidad de corriente que son capaces de dar.
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Relevamiento y mantenimiento
� En líneas generales podemos decir que un sistema de protección catódica en un ducto esta conformado por:
� Corriente impresa por medio de rectificadores, a lo largo de su traza.
� Mojones cada kilómetro conectados a la cañería para medir el potencial suelo-caño.
� Pueden haber zonas puntuales del ducto protegidos por ánodos galvánicos o cinta anódica.
� Baterías de ánodos galvánicos en las Estaciones de Bombeo que protegen sectores de las misma.
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Relevamiento y mantenimiento
� Relevamiento del estado de rectificadores:� Se realiza una recorrida mensual, donde se registran la tensión alterna de
entrada, la tensión continua de salida y la intensidad de salida hacia el conducto.
� Se utilizan también Rectificadores tele gestionados.
� Potencial suelo – caño de los conductos soterrados� Se realiza con una frecuencia anual en todos los conductos del sistema.
� Potencial suelo – caño en Estaciones de Bombeo.� Relevamiento suelo-caño de las cañerías soterradas en las Estaciones de
bombeo, se realiza con una frecuencia, también anual.
� En base a estos relevamientos se planifican las obras correctivas para mejorar el sistema.
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Influencia del estado de revestimiento
� Ejemplo de como influye el estado del revestimiento en la cantidad de corriente impresa necesaria:
� En el oleoducto Puesto Hernández - Luján de Cuyo (año de construcción 1990) con una extensión de 530 Km. hay siete
rectificadores, a un promedio de uno cada 76 Km . de cañería.
� En el poliducto Luján de Cuyo - M. Cristo - San Lorenzo: Longitud
1000 Km. (años de construcción 1960 y 1967), hay 52
rectificadores, el promedio es uno cada 19 Km.
� Es la diferencia entre un ducto con revestimiento de 18 años a otro con revestimiento de 48 años .
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Curva de potencial suelo-caño
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Corrosión Interna
Conceptos Básicos
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Morfología de la corrosión
� La morfología de la corrosión guarda relación con las heterogeneidades del metal y/o del electrolito. Estas heterogeneidades generan las diferencias de potencial que provocan la formación de la pila de corrosión.
� Por ejemplo el borde de grano suele tener mayor energía que el interior del mismo produciendo lo que se llama corrosión selectiva en bordes de grano.
� También zonas del metal sometidas a deformaciones plásticas o que presentan ciertas segregaciones son más activas que el resto de la superficie metálica.
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Corrosión electroquímica
� Hemos visto que el proceso de corrosión electroquímico es el resultado de la interacción entre el metal y la solución acuosa o electrolito.
� El potencial corrosivo de la solución dependerá de su composición química, (contenidos de cloruros, sulfuros, sulfatos, etc), pH, temperatura, velocidad, conductividad eléctrica, etc.
� Además, si a la solución se le agrega la presencia de microorganismos estos a través de su proceso metabólico aumentan la capacidad corrosiva de la solución.
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� La interrelación entre los tres componentes, define las características corrosivas del proceso
SOLUCIONMETAL
MICROORGANISMOS
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METAL
� En los metales es importante el fenómeno de la pasividad que lo protege del proceso de corrosión.
� La pasividad es la propiedad que presentan algunos metales de permanecer inertes en condiciones ambientales en las que esperaríamos reacciones violentas, dándole protección contra la corrosión.
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Pasividad
� El origen de la pasividad se debe, en la mayoría de los casos a la formación de una película superficial de óxido sobre la zona anódica. Por lo tanto su presencia estácondicionada a la naturaleza del medio en el que se encuentra el metal.
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Curva de Polarización
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Ruptura de la pasividad
� La ruptura de la pasividad por la acción de aniones es uno de los fenómenos generales de la corrosión.
� En presencia de aniones agresivos se produce la ruptura de la película de óxido en determinados puntos, iniciándose un ataque localizado en el metal.
� El anión más involucrado en este tipo de procesos es del cloruro (Cl-)
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Ruptura de la pasividad
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Micro organismos
� Una interfase metal – solución puede ser totalmente modificada, por la acción de los microorganismos en pocas horas. La gran variedad de productos metabólicos producidos por estos son normalmente de naturaleza corrosiva y transforman el medio circundante al metal de inerte en agresivo.
� Su gran velocidad de reproducción y su alta relación superficie / volúmen pueden incrementar el proceso de corrosión en un orden de 1000 a 100.000 veces.
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Biofouling
� Es el término aplicado a la formación de depósitos de organismos vivientes o sus productos de descomposición que cubren parcial o totalmente estructuras con el medio líquido circundante.
� Se inicia a través de biopelículas microbianas y tienen un alto grado de hidratación.
� Los microorganismos se adhieren firmemente a casi todas las superficies que se sumergen en medios acuosos.
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Proceso de bioensuciamientoo biofouling
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Ruptura de la pasividad del hierro por acción de los microorganismos
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Control y seguimiento de la Corrosión Interna
� Se está haciendo un seguimiento y control de este fenómeno en el oleoducto Puesto Hernández – Luján de Cuyo.
� Consiste en:� Definir las características químicas, físicas y bacteorológicas del
electrolito. (Conductividad, cloruros, pH, contenido de bacterias)� Detectar si existen bacterias y de que especie.
� Definir un tratamiento químico que consiste en la inyección de inhibidores de corrosión y bactericidas.
� Definir un tratamiento mecánico mediante lanzamiento de scrapers rascadores.
� Medir la eficiencia de este tratamiento haciendo un seguimiento de la velocidad de corrosión del producto y del contenido de bacterias en el mismo.
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Definir las características fisico, químicas y bacteriológicas del electrolito. (agua)
� Para ello se hizo un convenio con personal de micro biología de la UNLP.
� Determinaron mediante ensayos lo siguiente:� El agua que viene con el crudo (< 1%) tiene un alto
contenido de cloruros. (19.000 mg/lt).� Contiene también bacterias sulfato reductoras (anaeróbicas)
y heterótrofas.� pH = 8 � Temperatura del petróleo en el ingreso del oleoducto Puesto
Hernández: 40°C lo cual acelera los procesos de cor rosión
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Definición del tratamiento químico
� Dadas las características del electrolito y de las bacterias detectadas se definió el siguiente tratamiento químico:
� Inyección de inhibidor de corrosión en forma continua a 15 ppm.
� Inyección por bacheo de dos tipos de biocida, en forma alternada y cada 15 días con una dosificación de 400 ppm.
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Seguimiento y control de la eficiencia del tratamiento.
� Este seguimiento se realiza en dos puntos de control. En cada uno de estos puntos se colocaron en la parte inferior e interior de la cañería dos tipos de probetas.
� Probetas para medir velocidad de corrosión.� Probetas para medir actividad bacteriana.
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Vista de la cámara y montaje de las probetas
Registrador de datos
Probeta que mide velocidad de corrosión
Bio probe
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Probeta tipo flash que mide velocidad de corrosión.
� Lo que se observa es una
placa delgada de acero,
similar al de la cañería, que en la primera
probeta colocada fue
de 2,5 milésimas de
pulgada de espesor.
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Registrador de datos
� Este registrador se conecta a la probeta
tipo flash y almacena los datos de velocidad
de corrosión que son medidos y registrados
con una frecuencia que es “seteada” por
el usuario. En nuestro caso, se registraron
un dato por día.
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Ejemplo de curvas de Velocidad de Corrosión y de Pérdida de peso.
Probeta Puesto Hernandez
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
Dìas
MP
Y
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
MPY
% Pérd. Peso
Los datos para este gráfico se extraen del registrador de datos que estáconectado a la probeta tipo flush.
Milesima de pulg/año
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Punto de control: Puesto HernándezDía: 98 – Fecha 15 de Junio 2005ESTADO DE LA PROBETA
Estado de la probeta al ser retirada de la cañería
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Probeta que se utiliza para determinar actividad bacteriana.
Bullets o cupones
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Bullets:Fotos de lo observado con el microscopio de barrido electrónico
Cupón de la probeta del PUNTO DE CONTROL 2. Se observa la zona del acero afectada con puntos de corrosión (60 días)
Cupón de la probeta del PUNTO DE CONTROL 1. Se observa menos zonas afectadas
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LIMPIEZA MECÁNICA
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Scrapers tipo rascadores para el tratamiento mecánico.
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Daños Mecánicos
- Cauces aluvionales- Daños por terceros
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Daños mecánicos por cauces aluvionales
� A lo largo de su traza, los ductos atraviesan cauces de agua no permanentes. La característica que tienen estos cauces es que la mayor parte del tiempo son secos y circula agua por ellos cuando se producen precipitaciones pluviales en sus cuencas de aporte.
� Los caudales son muy variables y al no ser permanentes, los cauces son muy erosionables.
� En algunos casos esto trae como consecuencia una erosión de la tapada del ducto. El flujo de agua lo destapa y si hay arrastre de piedras y/o árboles pone en serio riesgo la estabilidad mecánica del mismo.
� Además estos cauces, normalmente desembocan en ríos o lagos de represas y cualquier daño a los ductos se pueden producir contaminaciones muy importantes.
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Caño flexionado por empuje de agua de un cauce aluvional
63
Daños producidos por un cauce aluvional en el recinto de una válvula de bloqueo
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Daños mecánicos por cauces aluvionales
� La velocidad con que los ductos queden destapados depende fundamentalmente de la pendiente de estos cauces. En zonas montañosas se han dado casos que con una sola lluvia el ducto ha quedado descubierto.
� Prevención : Se ha realizado un relevamiento planialtimétrico de todos los potenciales cauces aluvionales indicando la profundidad del fondo de cauce y tapada del ducto con referencia a un punto fijo. Anualmente se hace una medición de estos valores para determinar su evolución y de esta manera, en aquellos cauces más erosionable se pueden tomar medidas preventivas de defensa de la cañería.
65
Daños mecánicos por cauces aluvionales
� Este programa tiene la finalidad de determinar cuales son los cauces más activos y su evolución. Esto permitirá realizar obras de control antes de que se destape la cañería y además tendrían un costo menor a obras de remediación.
� Un seguimiento del perfil del cauce y de los valores de “A” y “B”.� Los cauces permanentes, si bien han ocasionado problemas tienen la ventaja
de ser más estables.
B B
A
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Daños mecánicos por cauces aluvionales
� Obras de corrección:� Las obras de corrección, una vez destapada la cañería
pueden tener distintas características. No hay una receta que se pueda aplicar a todos los casos, sino que cada caso es una particularidad. Estas pueden ser:
� Profundización de la cañería por flexión natural.
� Obras de protección del ducto y márgenes.
� Desvío del cauce.
� Cambio de tramo y profundización.
� Perforación dirigida, que también implica un cambio de tramo.
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Profundización por flexión natural
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Obras deprotección
1.-Situación original. Caño descubierto por cauce aluvional.
2.- Construcción de la obra de defensa. Cuencos disipadores
3.- Obra terminada y en funcionamiento
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Desvío del cauce aluvional
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Cruce dirigido
Perforación del pozo piloto
Ensanchamiento del pozo piloto a 1,5 veces del diámetro de la cañerìa
Lanzamiento de la cañerìa nueva dentro de la perforación.
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Daños mecánicos por acción de máquinas viales
� Cualquier máquina operando sobre la traza de un
ducto, sin conocimiento de su existencia, puede
ocasionar un daño significativo a la cañería.
� Es normal que en una acción de este tipo produzca
un rotura del ducto con todo lo que puede llegar a
implicar (muertos, derrame de producto, juicios
contaminación, etc.)
� Tienen un alto costo económico.
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Daños mecánicos por acción de máquinas viales� PREVENCION
� Colocación de carteles:
� Una de las pocas acciones preventivas para estos ca sos es la colocación de carteles en todos aquellos lugares en los cuales se considere posible el trabajo de máquinas, a lo larg o de la traza del ducto: Cruce con caminos , en cruces con cursos de agua, en zonas agrícolas, en yacimientos de petróleo atraves ados por el ducto, en canteras, etc.
� Patrullaje aéreo:� Todos los meses se realiza un patrullaje aereo a lo largo de la
traza de todos los ductos para detectar anormalidad es sobre la traza de los mismo. Como ser: Máquinas trabajando e n las proximidades, evolución de márgenes de ríos, exist encia de pérdidas, etc.
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Patrullaje aéreo
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Daños mecánicos por acción de máquinas viales
� Obras de corrección
� Por lo general la única obra de corrección es el
cambio del tramo de cañería dañado y
profundización de la misma.
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“Reventón”
(Rotura por sobrepresión interna)
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Reventón
� Llamamos “reventón” a toda rotura del caño por efecto de la
presión interna ejercida por el fluído.
� Las causas pueden ser debidas a:
� 1.- Golpe de ariete, por una mala maniobra operativa.
� 2.- Disminución de espesor de la cañería debido a la corrosión más
una sobrepresión interna.
� 3.- Corrosión bajo tensión: Suele presentarse cuando un metal está
sometido simultáneamente a la acción de un medio corrosivo y de
tensiones mecánicas de tracción.
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Reventón
� 1.- Golpe de ariete:� Cuando el flujo se interrumpe Además al bajar el caudal a cero,
desaparece la pérdida de carga y la piezométrica comienza a horizontalizarse y aumenta la presión en todo el tramo.
� bruscamente, por ejemplo cierre rápido de una válvula se origina una sobrepresión que dependerá principalmente de la velocidad del fluído en ese instante y la cual afectará a un tramo de cañería que dependerá del tiempo de cierre.
� A esta sobrepresión hay que agregarle que las bombas en la estación de aguas arriba continúa metiendo producto en el ducto y lo “infla” más?
� La suma de todos efectos produce la rotura del duct o.
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Reventón Golpe de ariete
� Acciones Preventivas� Colocación de válvulas de alivio , que tengan una presión de
timbre tal, que permita que el caño se desinfle antes de llegar a la presión de rotura.
� Montaje de presostatos que actúen sobre el paro de la Estación de aguas arriba ante un exceso de presión determinada.
� Cierre lento de válvulas . En aquellas que tienen actuadores, el tiempo de cierre debe estar calculado teniendo en cuenta el golpe de ariete.
� Cañerías de mayor espesor en zonas de mayor presión� Capacitación del personal .
� Acciones Correctivas� Por lo general implica un cambio de cañería.
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ReventónCorrosión fisurante
� Ha ocurrido que el ducto operando a presiones normales de
trabajo se ha abierto bruscamente la costura longitudinal.
� La zona de rotura estaba sumergida en un medio agresivo.
� La cañería tenía una antigüedad operativa de aproximadamente
30 años
� Las presiones de trabajo eran oscilantes entre un máximo de 40
y 82 kg/cm2 .
� Todo hace suponer la existencia de corrosión fisurante.
80
ReventónCorrosión fisurante
� El problema de la Corrosión Fisurante es que a diferencia de los otros tipos de corrosiones, no se puede detectar con el pasaje del “scraper instrumentado”normal.
� Si antes de que se produzca el reventón, se analizara el caño tampoco se detectaría.
� Hasta ahora no tenemos una acción preventiva desarrollada.
� Sabemos que se produce en zonas agresivas, como ser en lugares en donde la napa de agua salada moja al caño.
� En esos lugares donde se superponen altas presiones de trabajos y zonas agresivas cambiar el caño por otro de mayor espesor y con los nuevos revestimientos que son más resistentes a los medios agresivos.
81
ACCIONES CORRECTIVAS
- Reparaciones- Cambios de tramos
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Reparaciones y cambios de tramos
� Sobre los ductos se realizan usualmente obras de reparación (encamisados, cambios de tramos, etc.) ya sea programados o intempestivos.
� Ello ocurre a pesar que existen una gran variedad de acciones predictivas y preventivas para evitarlas:
� Las corrosiones, aunque hacemos lo posible para detener su proceso, avanzan.
� Los errores humanos en la operación del ducto son inevitables.
� La acción de los cauces aluvionales también es inevitable
� el error humano por la acción de una máquina sobre el ducto.
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Reparaciones
� Las reparaciones normalmente son programadas y se planifican
en general a partir del informe de la inspección interna
utilizando el scraper instrumentado.
� Los datos del informe son procesados para determinar la
cantidad de puntos a intervenir y si es necesario también se
decide el cambio de algún tramo de acuerdo a la cantidad e
intensidad de las zonas afectadas.
� Generalmente las reparaciones son para solucionar problemas
de corrosión tanto internas como externas
84
Reparación
Inspección de la falla y Verificación de la profundidad
Soldado del refuerzo circunferencial(encamisado)
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Cambio de tramos
� Los cambios de tramos pueden ser:� Programados
� Cuando su decisión surge de los datos de una inspección interna y de un seguimiento progresivo del problema.
� En un cruce especial, luego de una perforación dirigida.
� Cuando se decide un cambio de la traza original
� Cuando el caño ha sufrido un daño importante y que ha podido seguir operando
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Cambio de tramos
� No programados :
� Estos cambios se dan cuando ocurre alguna emergencia, por ejemplo:
� Reventón del ducto
� Daño ocasionado por una máquina contra el caño.
� Rotura del ducto por empuje de material de arrastre de un
cauce permanente o no permanente de agua.
� Esta operación es mas complicada, porque se trabaja bajo un ambiente de
emergencia, los tiempos son menores, hay derrame de producto y los recursos
pueden ser incompletos en esos momentos. En general tienen un alto costo.
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Cambio de tramos
� Como se realiza un cambio de tramo?� Hablando de un cambio programado de tramo, podemos
decir que hay dos formas de realizarlo:� Con paro del ducto
� Con el ducto en operación� Estas alternativas dependen fundamentalmente de las
necesidades de volúmenes de producto a transportar, ya que un cambio de tramo es una operación que implica varias horas de trabajo, desde 6 a 36 horas aproximadamente.
� La primera implica un costo menor de obra, pero tiene un costo por lucro cesante operativo del ducto. Hay que balancear las distintas alternativas.
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Equipamiento que se utiliza
� Para estas operaciones se utilizan herramientas y accesorios especiales:
� Monturas bridadas (Split tees)
� Válvulas Sandwich (Sandwich valve)
� Máquinas de agujerear (Tapping Machines)
� Máquinas de bloqueo del ducto (Stopples)
� Tapones (Lock-O-ring)
� Niples de 2” con tapón
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Accesorios usados en cambios de tramo
Montura
Válvula Sandwich
Line stoppin
Hot tap
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Soldando la montura
Hot tap – Perforando la cañería
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Stopple
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Colocación del tapón
Montaje del tapón
en la máquina
Tapón colocado
Configuración final. Lo que queda en la
línea es solamente la montura con brida ciega
Armado del tapón
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Cambio de tramoCon paro de bombeo
A B
C D
L50 a 100 m 50 a 100 m
Niple p/llenado Niple para venteado
Niple p/vaciado
Montura
VálvulaSandwich
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Cambio de tramoCon paro de bombeo
� Tareas.� Zanjeo.
� Soldar monturas.
� Agujerear el ducto operando en C y D.
� Soldar los niples de vaciado, llenado, venteo y agujerear el ducto.
� Preparar el nuevo tramo (próximo al existente).
� Montar válvulas sandwich.� Limpiar las zonas de empalme
del ducto existente.
� Solicitar paro del bombeo.
� Montar stople y bloquear el ducto
� Vaciar el tramo entre stopples
� Cortar el tramo a cambiar
� Biselar, presentar y soldar el tramo nuevo
� Llenarlo a traves del stopple de aguas arriba
� Levantar stoples
� Habilitar el bombeo
� Colocar tapones y desmontar válvulas sandwich
� Revestir y tapar
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Cambio de tramoSin paro de bombeo
� Para cambiar un tramo de cañería sin parar el bombeo y
dependiendo del largo del tramo a cambiar, se utilizan uno o
dos by pass.
� Si el tramo es relativamente corto, se utiliza un solo by pass.
� Si el tramo es largo se utilizan dos by pass, uno en cada
extremo del caño a cambiar.
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Cambio de tramo sin parar el bombeoSimple by pass
VálvulaSandwich Stopple
By pass (en caño de menor diámetro)
A BTramo a cambiarC
D E
F
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Cambio de tramo sin parar el bombeoSimple by pass
� Tareas.� Zanjeo.
� Soldar monturas. (4) y montar válvulas sandwich.
� Agujerear el ducto operando, en C, D,E y F
� Soldar los niples de vaciado, llenado, venteo y agujerear el ducto.
� Preparar el nuevo tramo (próximo al existente)
� Montar by pass
� Limpiar las zonas de empalme del ducto existente.
� Coordinar inicio operación
� Habilitar by pass � Montar stoples y bloquear el ducto� Vaciar el tramo entre stopples� Cortar el tramo a cambiar� Biselar, presentar y soldar el tramo
nuevo� Llenarlo a traves del stopple de
aguas arriba� Levantar stoples� Habilitar el bombeo� Cerrar by pass y vaciarlo� Desmontar by pass� Bajar tapones� Desmontar válvulas sandwich� Colocar bridas ciegas� Revestir y tapar
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Cambio de tramo sin parar el bombeoDoble by pass
By pass (en caño de menor diámetro)
VálvulaSandwich Stopple
ATramo a cambiarC
D E
F
Detalle del empalme en uno de los extremos del tramo a cambiar, en el otro extremo se repite la configuración
La operación es similar que con un solo by pass, sino que se duplica la operación
Configuración del ducto después del empalme