Revestimiento interior de tuberías
¿Qué es el revestimiento interior de tuberías?
El revestimiento interno de las tuberías aumenta su resistencia a la corrosión, mejora su fluidez y reduce la creación de depósitos. Existe una gran variedad de revestimientos interiores para tuberías, entre ellos Epoxi unido por fusión (FBE) y revestimientos de escamas de vidrio.
En todo el mundo, la corrosión es el problema más importante que afecta a la vida útil y la fiabilidad de las tuberías subterráneas, tanto en alta mar como en tierra firme. Los revestimientos exteriores y los revestimientos interiores son dos tipos distintos de revestimientos protectores del petróleo y el gas, cada uno con su propio conjunto de requisitos únicos y rigurosos: revestimientos exteriores de tuberías y revestimientos interiores de tuberías. Aunque la mayoría de la gente piensa en la anticorrosión en términos de protección exterior, el revestimiento interior de tuberías es tan vital como la protección exterior cuando se trata de proteger una tubería de la corrosión.
En los fluidos de petróleo y gas pueden encontrarse aceites parcialmente polimerizados, incluidas ceras y sílices, así como suciedad. Las partículas sólidas incluyen cloruro de sodio, cloruro de potasio, otras sales, carbonatos, sulfatos y otras sustancias disueltas.
En el fluido, algunas de estas partículas se desintegran, mientras que otras permanecen en suspensión. Al desplazarse por las tuberías a velocidades cercanas a 200 mph, estas partículas se transforman en misiles ferozmente corrosivos que causan graves daños. Estas partículas en rápido movimiento influyen considerablemente en los revestimientos desarrollados para aplicaciones internas de las tuberías.
Índice
Proceso de revestimiento interno de tuberías
Interno El revestimiento de tuberías es un proceso en el que los tubos de acero se recubren desde el interior con una capa protectora. Esto se hace para resistir la tubería al flujo de fluido o gas, así como para reducir la fricción y el desgaste.
El método más común de revestimiento interior es la pintura por pulverización, en la que se aplica una fina capa de pintura a la pared interior de la tubería. Este tipo de revestimiento ofrece una excelente resistencia a la mayoría de los productos químicos y es muy duradero.
Otra opción popular es el tubo con revestimiento epoxi, que suele utilizarse en aplicaciones alimentarias. Este tipo de revestimiento puede proporcionar protección contra la corrosión y la abrasión, y también está aprobado por la FDA. El revestimiento interno es un proceso importante que ayuda a prolongar la vida útil de las tuberías de acero
- Norma ejecutiva de revestimiento de tuberías
- API RP 5L2
- ISO 15741
- AWWA C210
- SY/T 6717
- DEP 31.40.30.35
Recubrimientos más utilizados para tubos con revestimiento interior
Los tubos de acero se utilizan para una gran variedad de proyectos porque son resistentes y duran mucho tiempo. Una de las formas de prolongar aún más la vida útil de los tubos de acero es asegurarse de que el interior está debidamente recubierto. Hay cinco tipos de revestimiento interior que se utilizan habitualmente: esmalte de alquitrán de hulla, mortero de cemento, epoxi de aplicación líquida, epoxi unido por fusión (FBE) y poliuretano (PU). Cada tipo de tubo de revestimiento tiene sus propias ventajas e inconvenientes, por lo que es importante seleccionar el adecuado para el proyecto en cuestión.
- Tubos con revestimiento de esmalte de alquitrán de hulla
El esmalte de alquitrán de hulla (CTE) es un revestimiento que se aplica al interior de las tuberías de acero. El CTE proporciona un acabado extremadamente suave y duradero, resistente tanto a la corrosión como a la abrasión. El proceso CTE consiste en calentar la tubería de acero a más de 1300 °F y recubrirla con una capa de alquitrán de hulla. Una vez que el alquitrán de hulla se ha enfriado, forma una barrera dura e impermeable que protege la tubería de los elementos. El CTE es muy flexible y puede aplicarse a tuberías de todos los tamaños y formas. También tiene excelentes propiedades de resistencia y adherencia, lo que lo convierte en una opción ideal para su uso en entornos corrosivos. Los tubos revestidos con CTE se utilizan ampliamente en diversos sectores, como el petróleo y el gas, el procesamiento químico y la generación de energía.
- Tubos de revestimiento de mortero de cemento
El revestimiento interior de tuberías de mortero de cemento es una capa de protección que se aplica al interior de las tuberías. Suele utilizarse en tuberías de alcantarillado y de agua para protegerlas de la abrasión y la corrosión, y otros daños. El col coste del revestimiento interior de tuberías de mortero de cemento puede variar en función del tipo de material utilizado y de la envergadura del proyecto. Sin embargo, suele ser una opción de coste relativamente bajo en comparación con otros métodos de protección. Cuando se aplica correctamente, el revestimiento interior de mortero de cemento puede proporcionar un excelente nivel de protección durante muchos años. En algunos casos, incluso es posible prolongar la vida útil de una tubería varias décadas. Por ello, es una consideración importante para cualquier proyecto de infraestructura.
- Tubos de revestimiento epoxi de aplicación líquida
El revestimiento interior de tuberías con revestimiento epoxi de aplicación líquida es un revestimiento resistente a los productos químicos que suele utilizarse en plantas de procesamiento de alimentos.. Está diseñado para resistir la lixiviación química y la degradación, y también puede ayudar a proteger la tubería de la corrosión. El revestimiento se aplica al interior de la tubería y se cura para formar una superficie dura y duradera. Este tipo de revestimiento suele utilizarse en tuberías que transportan líquidos corrosivos o están expuestas a altas temperaturas. También puede utilizarse en tuberías que transportan productos alimenticios, ya que no es tóxico y no contaminará los alimentos. El revestimiento interior epoxi de aplicación líquida para tuberías es una parte importante para mantener las tuberías seguras y funcionales en diversos entornos.
- Revestimiento de tuberías con epoxis por fusión
El revestimiento interior Fusion Bonded Epoxy (FBE) es un revestimiento resistente a los productos químicos que se aplica al interior de las tuberías. El revestimiento ayuda a resistir la abrasión, los ataques químicos y las altas temperaturas. Suele utilizarse en aplicaciones en las que las tuberías están expuestas a productos químicos agresivos o altas temperaturas. El revestimiento también puede prolongar la vida útil de las tuberías protegiéndolas de posibles daños.
- Tubos con revestimiento de poliuretano
El revestimiento interior de poliuretano, también conocido como revestimiento de uretano, es un material sólido resistente a los productos químicos y a la abrasión que no contiene compuestos orgánicos volátiles (COV). Se aplica como revestimiento grueso a las superficies interiores de tuberías y otros equipos para protegerlos de la corrosión. El revestimiento interior de poliuretano suele aplicarse en dos o más capas, dejando curar cada capa antes de aplicar la siguiente. El revestimiento curado es duro y duradero y proporciona una excelente barrera contra el ataque químico y la abrasión. El revestimiento interior de poliuretano está disponible en varios colores y puede personalizarse para satisfacer las necesidades específicas de su aplicación.
Tecnología de revestimiento interior de tuberías
La tecnología de revestimiento interno de oleoductos es la forma más directa de prevenir eficazmente la corrosión de los oleoductos y prolongar su vida útil. Con un kilometraje mundial de petróleo que supera los 4 millones de kilómetros, la tecnología anticorrosión de revestimiento interno se ha convertido en un medio clave para el transporte de petróleo. Para 2025, las principales tecnologías anticorrosión incluirán: optimización del material base, protección química e ingeniería de revestimientos.
- Tecnología de revestimiento
Pintura en polvo epoxi
Pulverización electrostática: Aplicable a tuberías de gran diámetro (DN200-1200), con una tolerancia de espesor de película de ±15μm.
Recubrimiento al vacío: Aplicable a tuberías (DN50-200), con una tolerancia de espesor de película de ±8μm.
Ejemplo: Un gasoducto de gas natural de Oriente Medio con una tubería DN1420 se recubrió con FBE, lo que redujo el coeficiente de fricción a 0,013.
Recubrimiento líquido
Pulverización sin aire a alta presión: Una tecnología de formación de película de un solo paso con un espesor de película de 150-500μm. La velocidad de aplicación es relativamente rápida.
- Recubrimiento metálico
Los revestimientos metálicos son adecuados para temperaturas entre 400 °C y 900 °C.
Pulverización por arco: El espesor de la película es de 150μm, con una vida útil de 5-8 años, utilizada principalmente en tuberías de calderas.
Aleaciones de níquel-cromo: Pulverización supersónica HVOF: La vida útil es de 10-15 años.
Revestimiento interior de tuberías con epoxi unido por fusión (FBE)
El revestimiento interior de tuberías FBE es un tipo de revestimiento de alto rendimiento creado a partir de polvo anticorrosión para temperaturas de trabajo típicas. Este tipo de revestimiento interior de tuberías es adecuado para temperaturas de hasta 80 grados Celsius.
- Métodos de aplicación del revestimiento interior FBE
Antes de la limpieza a chorro, es necesario realizar una inspección visual para comprobar la presencia de aceite o grasa. La superficie de la tubería debe limpiarse a fondo mediante granallado para eliminar el óxido, las incrustaciones y cualquier otra partícula indeseable. El acabado exterior es rugoso. Este tipo de revestimiento requiere un valor de rugosidad de entre 50 y 100 micras. Las superficies interiores de las tuberías se pintan con una pistola pulverizadora después de la limpieza con chorro de arena. Esto ayuda a distribuir uniformemente el revestimiento en la tubería calentada. El tubo gira continuamente alrededor de su eje longitudinal. Tras entrar en contacto con la superficie calentada, el polvo se funde y se transforma en líquido. Este revestimiento líquido FBE se desplaza sobre la superficie de la tubería e inmediatamente se solidifica. Este es el procedimiento de unión por fusión.
- Ventajas del revestimiento interior FBE
- Este revestimiento puede soportar altas temperaturas.
- Este revestimiento es resistente a la corrosión.
- Puede aplicarse a tuberías con diámetros comprendidos entre 2 y 48 pulgadas.
- Es ideal para una gran variedad de espesores.
- Tiene resistencia química en condiciones de suelo y buena resistencia al impacto.
- Limitaciones del revestimiento interno FBE
- La vida útil máxima de las tuberías recubiertas de FBE es de 12 años, mientras que la vida útil máxima de diseño de una planta es de 25 años. Las tuberías deben sustituirse una sola vez.
- Tiene un diseño complejo.
- Los aplicadores son difíciles de conseguir.
Recubrimiento interior de escamas de vidrio
También se conoce como revestimiento Chemflake o Belzona y cumple la norma SP-1246 PCS-8. Se trata de una tecnología de revestimiento eficaz. El revestimiento del tubo interior de escamas de vidrio tiene una excelente resistencia a las altas temperaturas y es adecuado para temperaturas de hasta 93 grados Celsius. Normalmente, la conexión del eje del tubo sin brida se realiza a través del eje del tubo con brida.
- Pasos de la aplicación del revestimiento interior de escamas de vidrio:
- Tratamiento de la superficie: Se utiliza un procedimiento de limpieza con chorro de arena para eliminar la suciedad, la grasa, los revestimientos antiguos, etc., garantizando una superficie limpia con un valor de rugosidad entre 75 y 130 micras.
- Pulverización: Para pulverizar, utilice un equipo ordinario de pulverización sin aire.
- Recubrimiento: Prestar atención al pintado de los flecos y a la pulverización en zonas pequeñas para garantizar la tasa de recubrimiento y la uniformidad. Para obtener el espesor de película seca especificado, debe prestarse la atención adecuada.
- Secado y curado: secado y atomización a temperatura y humedad específicas durante aproximadamente 24 horas para garantizar la estabilidad química del revestimiento.
- Ventajas del revestimiento interior de escamas de vidrio
- Tiene buena durabilidad y resistencia a la intemperie
- Optimizar el uso de la luz natural
- Tiene resistencia química y a los disolventes
- Puede ahorrar espacio en el edificio
- Ser sostenible
- Limitaciones del revestimiento interior de escamas de vidrio
- Tiene buena durabilidad y resistencia a la intemperie
- Optimizar el uso de la luz natural
- Tiene resistencia química y a los disolventes
- Puede ahorrar espacio en el edificio
- Ser sostenible
Mecanismo de corrosión del oxígeno disuelto
La presencia de oxígeno disuelto en los yacimientos de petróleo y gas es uno de los elementos que más contribuyen a la corrosión. El oxígeno funciona como agente polarizador, provocando que los metales se corroan a un ritmo más rápido de lo normal. A continuación se describe el mecanismo de reacción de la corrosión por oxígeno disuelto:
Ánodo: Fe-→Fe₂+ +2e;
Cátodo: 2H+ +2e→H2; O2+ 2H₂O+4e→4OH-
El resultado es Fe(OH)₂, pero el Fe(OH)₂ es muy inestable y se convierte en Fe(OH)₃. El Fe(OH)₃ se deshidrata a Fe₂O₃. El Fe₂O₃ es el principal componente del óxido que daña las estructuras de acero.
Mecanismo de corrosión del CO₂
El CO2, al ser uno de los constituyentes del gas asociado o gas natural en la industria del petróleo y el gas, no causará corrosión del acero en estado seco, pero causará corrosión del acero cuando se disuelva en agua y corrosión electroquímica del acero cuando se disuelva en agua.
La velocidad de corrosión del CO2 disuelto en agua es mayor que la del ácido clorhídrico cuando ambos se mantienen al mismo pH.
¿Cómo reparar el revestimiento interior de las tuberías?
Debido al hecho de que el epoxi es un líquido espeso y viscoso, recubre, sella y fija a medida que viaja a través de su sistema de fontanería. Usando el aire filtrado y comprimido, el epoxy se arruina a través de sus pipas del agua potable una vez que se haya mezclado bien. A medida que el epoxi atraviesa las tuberías, repara pequeñas fracturas y fugas por agujeros de alfiler, al tiempo que refuerza las tuberías. Es también bastante grueso de modo que no salpique dentro de sus pipas cuando usted lo utiliza. En su lugar, tiende a enrollarse sobre sí mismo, dando como resultado un revestimiento uniforme a lo largo del diámetro interior de las tuberías.
Una vez que la resina epoxi se ha colocado en su sitio, hay que dejarla curar durante un tiempo determinado, que puede variar desde unas horas hasta un día o más. Una vez fraguada, la resina epoxi se endurece y crea una superficie duradera.
¿Reducen los revestimientos epoxídicos interiores de tuberías el diámetro interior de la tubería revestida interiormente?
Para reducir el diámetro interior de las tuberías de fontanería (tubería con revestimiento interior), hay que poner revestimientos epoxídicos en el interior de cada tubería. Como los revestimientos epoxídicos suelen tener sólo unos milímetros de grosor, no reducen significativamente el diámetro interno de la tubería. Sin embargo, antes de aplicar el revestimiento epoxi en las tuberías, éstas se limpian a fondo hasta las paredes y se vuelven a montar. Cuando se trata de tuberías de fontanería muy corroídas, esto implica que en realidad ganan en diámetro en comparación con el aspecto que tenían antes de la aplicación del revestimiento epoxi.
