Por qué la Formación en Ciencias de los Materiales es importante para los Ingenieros de Instrumentación del Petróleo y Gas

Por qué la Formación en Ciencias de los Materiales es importante para los Ingenieros de Instrumentación del Petróleo y Gas

17 de Marzo de 2020 | Brian Van Valkenburg, Director de Marketing de Formación y Servicios

A medida que el mercado de petróleo y gas en alta mar ha ido evolucionando, la importancia de un funcionamiento fiable y sin fugas no ha hecho más que aumentar. Los operadores de petróleo y gas que buscan mantener una operación segura, sin riesgos ambientales y al mismo tiempo maximizar el valor, tienen una tarea difícil que cumplir.

Algunas cosas han cambiado. En general, la fiabilidad global de los sistemas de fluidos y sus componentes básicos se ha convertido en una prioridad máxima. Impulsados por los costes operativos y la disponibilidad de mano de obra, entre otros criterios, los operadores de plataformas han buscado cada vez más componentes que duren toda la vida útil de la plataforma—en lugar de hacer reparaciones periódicas. En segundo lugar, como las plataformas se han desplazado cada vez más lejos de la costa, requieren una fiabilidad sin concesiones a profundidades mayores que nunca.

Tenga en cuenta también que entre las líneas de instrumentación, energía hidráulica, inyección química, sistemas anti incendio por inundación y más, una plataforma en alta mar puede contener casi 15.000 metros de tubo, más de 20.000 componentes de sistemas de fluidos, no menos de 10.000 accesorios y hasta 8.000 conexiones mecánicas. Cada uno de estos puntos es crítico para la fiabilidad y seguridad de la plataforma; la especificación de los componentes y materiales adecuados es de extrema importancia.

Estas condiciones hablan de la creciente importancia de entender la metalurgia y las ciencias de los materiales—y de por qué una formación adecuada sobre estos temas y la selección de materiales, puede ayudar a los profesionales del petróleo y el gas de hoy en día a prevenir la corrosión y a obtener un mayor éxito.

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El equipo de Servicios de campo Swagelok ayuda habitualmente a sus clientes de la industria del petróleo y gas, a comprender mejor la selección y especificación de los materiales adecuados para sus plataformas, a través del programa de Formación en Ciencias de los Materiales A continuación le explicamos por qué los profesionales del petróleo y gas pueden beneficiarse de un conocimiento más profundo de las ciencias de los materiales, y cómo puede ser un eficaz curso de formación de Swagelok:

La evolución de las aleaciones y las ventajas del programa de formación. “¿Qué materiales se deben seleccionar y especificar?” Es una pregunta más compleja de lo que parece, y responderla no es nada sencillo.

El tubo de acero inoxidable 316 solía ser el material elegido para las aplicaciones de petróleo y gas en todas partes. Durante mucho tiempo ha ofrecido un rendimiento adecuado—y en las circunstancias adecuadas, aún es así. Pero a medida que el mercado evolucionó, y muchas compañías de petróleo y gas comenzaron a exigir un mayor rendimiento al tubo y los racores en todas sus plataformas, el tubo de acero inoxidable 316 comenzó a mostrar sus vulnerabilidades. La corrosión derivada de las duras condiciones oceánicas se convierte en un problema mucho antes de que termine la vida de una plataforma en alta mar, pero la sustitución continua de los componentes oxidados es cara y arriesgada.

¿Cómo prevenir la Corrosión? Desde entonces se han desarrollado nuevas aleaciones que ofrecen un rendimiento fiable frente a la corrosión, como la aleación de acero inoxidable súper dúplex Swagelok, el acero inoxidable 6 moly y otras. Por lo tanto, es lógico que los profesionales del petróleo y el gas especifiquen aleaciones de mayor rendimiento en sus plataformas para cada aplicación—¿no es así?

No necesariamente. La selección de los materiales adecuados en los diferentes sistemas depende de una variedad de factores entrelazados, incluyendo las condiciones ambientales, el rendimiento requerido y, por supuesto, el coste. Y si bien muchos operadores pueden preferir especificar un material por razones de simplicidad, esa no suele ser la opción más económica.

Por ejemplo, el acero inoxidable 316 tiene una buena ductilidad que facilita la fabricación y la soldadura a un precio razonable. Sigue siendo aplicable para algunos sistemas de fluidos de petróleo y gas, especialmente si esos sistemas están ocultos o protegidos de alguna otra forma de factores ambientales como el sol, la bruma salina y otros. Sin embargo, es importante destacar que no todas las formulaciones de acero inoxidable 316 son iguales—mayores concentraciones de níquel y cromo que las mínimas requeridas por ASTM, pueden mejorar la resistencia a la corrosión y la fiabilidad.

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En el otro extremo del espectro, los sistemas de fluidos de gases sulfurosos requieren lo último en resistencia a la corrosión, para prevenir el agrietamiento por gases sulfurosos o agrietamiento bajo tensión de sulfuros (SSC, según sus siglas en inglés, de Sulfide Stress Cracking). La SSC es el deterioro del metal debido al contacto con el sulfuro de hidrógeno y la humedad—una combinación común y severamente corrosiva que se encuentra en muchas plataformas costeras, especialmente a medida que se construyen más depósitos sulfurosos en todo el mundo. El resultado es el debilitamiento del material, produciendo agrietamiento bajo la acción combinada del esfuerzo de tracción y la corrosión. Para favorecer la seguridad y la sostenibilidad, se deben especificar aleaciones más avanzadas—como la Aleación 825, la Aleación 625 y otras—estas aleaciones están definidas por la normativa NACE MR0175/ISO 15156.

Pero entre ambos extremos, hay opciones de uso de aleaciones específicas que permiten adaptarse mejor a las necesidades de la aplicación. Por ejemplo, algunas aplicaciones pueden exigir que el tubo sea de una aleación avanzada, mientras que los racores pueden ser de acero inoxidable 316. Cuando los profesionales del petróleo y el gas están preparados con una sólida formación en ciencias de los materiales, están más cualificados para tomar decisiones óptimas y maximizar el valor en toda la plataforma.

La Formación en Ciencias de los Materiales en acción. Hay muchas cuestiones que se incluyen en un programa de formación eficaz, independientemente de la materia. Sin embargo, al evaluar las oportunidades de formación, los operadores del petróleo y gas siempre deben buscar formadores que tengan una experiencia significativa en el terreno, y que hayan pasado por una sólida formación.

Los programas de formación más satisfactorios no tratan solo conceptos generales—están basados en las necesidades y retos a los que se enfrenta su instalación cada día. Una buena formación depende de la capacidad del formador para comprender las circunstancias locales, las regulaciones y otros factores geográficos específicos que afectan a su planta. Las normativas que rigen la actividad del petróleo y el gas en el norte del Reino Unido, por ejemplo, son diferentes de las del Golfo de México.

La particularidad regional de la formación también puede incluir el nivel general de conocimientos de la mano de obra local. Por ejemplo, el centro de ventas y servicio de Swagelok en Malasia tiene una importante actividad empresarial en los mercados de Malasia, Indonesia, Singapur, Tailandia y Vietnam, donde un próspero pero aún emergente mercado del petróleo y gas está empezando a tomar forma. A través de esta experiencia, sabemos que hay un gran interés en las ciencias de los materiales y en la formación sobre corrosión—lo cual es muy importante para las operaciones de petróleo y gas de alto riesgo. Nuestros equipos han tenido la oportunidad de proporcionar formación personalizada en metalurgia y ciencias de los materiales, para ayudar a mejorar los conocimientos de las partes interesadas en la industria para un mayor éxito. Otros mercados, y otras aplicaciones específicas de planta, pueden tener necesidades diferentes. Nuestros formadores, además, organizaron sesiones de comidas informales de formación con clientes clave, para responder a sus preguntas específicas sobre las aleaciones.

La particularidad es importante también en lo que se refiere a la formación y a la selección de materiales. Existen innumerables diferencias entre las plataformas de petróleo y gas en todo el mundo, y todas influyen en la selección de materiales. ¿Qué métodos se utilizan normalmente para la instalación de tubo y racores? ¿Cómo mantienen limpios los sistemas los operadores y el personal de mantenimiento? ¿Se pueden proteger los sistemas de la luz solar o de la bruma marina?

Estas son algunas de las conversaciones de Swagelok con todos los clientes con los que trabajamos, en lo referente a la formación en ciencias de los materiales y la selección y especificación de materiales. El punto clave de cualquier operación que piense en oportunidades de formación, es que el servicio localizado y la experiencia específica pueden marcar la diferencia, centrándose en las necesidades y retos relevantes para sus operaciones.

¿Está interesado en saber más? Descubra cómo puede beneficiarse hoy de las oportunidades de formación de Swagelok:

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