Compuestos para la reparación de tuberías

Comenzando al amanecer, los buzos comienzan una serie de inmersiones durante mareas flojas para asegurar las mangas divididas compuestas de Snap Wrap a las áreas dañadas de una tubería en Cook Inlet, Alaska. (Foto cortesía de ClockSpring | NRI)

Cuando se diseñan y aplican correctamente, los materiales compuestos, que se han utilizado para reparaciones de tuberías desde la década de 1980, pueden durar más que el acero que se repara en ambientes marinos.

Incluso con un historial de décadas de duración, dice Matt Green, vicepresidente de servicios técnicos de ClockspringNRI, los compuestos son vistos como "el nuevo chico del bloque".

Durante mucho tiempo ha habido una tendencia a "poner más metal en el metal" en forma de abrazaderas o parches soldados cuando se necesitan reparaciones, dice.

"Lo que la industria ha estado haciendo está comprobado, por lo que quieren asegurarse de que todo lo nuevo que hagan también se haya probado", dice Green. "No es que no crean en los materiales, sino que quieren ver los datos".

Dice que ClockspringNRI invierte fuertemente y enfoca sus pruebas e I + D en materiales compuestos para conocer y comprender la vida útil y la durabilidad de los materiales compuestos.

Algunos de esos métodos de prueba incluyen programas a largo plazo que duran hasta 10 años y pruebas ambientales simuladas específicas para condiciones de alta mar. Estas pruebas han sido realizadas no solo por varias organizaciones de terceros, sino también en las instalaciones de prueba en ClockspringNRI.

Green dice que la reparación de tuberías y canalizaciones con composites prolonga la vida útil del activo. Los programas de prueba permiten el desarrollo de diseños que pueden durar más que la tubería. Con las pruebas, la validación y el diseño, y dependiendo de las condiciones de carga, los compuestos pueden ofrecer una vida de diseño de 50 años o más.

Un método de reparación como cortar y reemplazar requiere que el sistema se cierre, pero como los compuestos se aplican externamente, no es necesario cerrar una línea y perder producción durante la reparación, dice. Si bien las abrazaderas también se aplican externamente, en muchos casos deben ser maquinadas según las especificaciones de la línea y, por lo tanto, tardan un poco en llegar al lugar de reparación, dice, mientras que los materiales compuestos generalmente están disponibles en el mercado. Los materiales compuestos son más livianos que las abrazaderas metálicas o los métodos de corte y reemplazo, lo que significa menos tensión en el sistema y una instalación más fácil. El trabajo de reparación de material compuesto es más fácil y más seguro que los parches metálicos porque no se necesita soldadura, dice. Finalmente, las reparaciones de compuestos tienden a realizarse más rápidamente y son menos costosas que otros métodos, dice Green, porque no producen una pérdida de producción.

Las reparaciones compuestas se prueban en un baño de hielo en la instalación de I + D de ClockSpring | NRI para simular las condiciones de aguas profundas en alta mar. (Foto cortesía de ClockSpring | NRI)

Los composites disponibles comercialmente de ClockspringNRI pueden funcionar a temperaturas desde cero hasta 270 grados centígrados.

"En general, sin embargo, el límite es el entorno al que van a ir", dice Green.

Por ejemplo, existen métodos de aplicación limitados para reparar fugas en tuberías submarinas con materiales compuestos debido al nivel de adherencia que se puede lograr en dichos entornos, pero ClockspringNRI se dedica a la I + D para cambiar eso.

Actualmente, el límite de la instalación submarina está establecido por la profundidad del agua en la que un buzo puede operar de manera segura. ClockspringNRI está involucrada con una gran empresa de E&P y un fabricante de ROV en un esfuerzo continuo de investigación y desarrollo sobre cómo hacer posible la reparación de aguas profundas con materiales compuestos. .

Historias de casos
El sistema de legado Syntho-Glass XT de ClockspringNRI se usó para reparar varias longitudes de un elevador por encima y por debajo de la línea de flotación costa afuera de Malasia en 28 metros de agua. El elevador en cuestión estaba corroído interna y externamente, con algunos de los daños en grupos y otros en toda la longitud del elevador. Además, a lo largo de los años, las bandas y los anclajes habían abollado en varias ocasiones el elevador. La reparación se instaló en dos fases debido a la disponibilidad de mano de obra y el tiempo permitido en el agua, pero se completó en una fracción del tiempo en que se pudo haber completado un corte y reemplazo completo y por una fracción del costo.

Los buzos aplican Syntho-Glass XT para reparar múltiples defectos en un oleoducto sumergido de acero al carbono de 10 pulgadas en una profundidad de agua de 28 m en la costa de Malasia. (Foto cortesía de ClockSpring | NRI)

Algunos elevadores en la costa de California habían sido abollados por encima de la línea de flotación por barcazas y embarcaciones durante los procedimientos de atraque. Los técnicos accedieron al área dañada por medio de una cuerda para reparar esas abolladuras utilizando el compuesto sintético Syntho-Glass XT de ClockspringNRI. La línea que requería reparación era la línea principal de producción y apagarla para una reparación tradicional le habría costado a la compañía más de $ 120,000 / día durante varios días. La reparación de material compuesto se instaló en menos de dos horas sin necesidad de cerrar la producción.

A principios de este año, ClockspringNRI llevó a cabo una reparación Snap Wrap en la costa de Perú a profundidades de agua de 50 pies. La tecnología se usó para reparar siete abolladuras que van desde 5 pulgadas a 9 pulgadas de ancho en una tubería OD de 14 pulgadas. Cada abolladura se reparó en aproximadamente dos horas con una cura final en dos horas y media. Toda la reparación tardó unos días. Debido a que otras soluciones requieren trabajo en caliente, la producción tendría que cerrarse y la línea de hidrocarburos debería limpiarse antes de que el trabajo pudiera comenzar, lo que provocó una pérdida considerable de ganancias mientras se realizaban las reparaciones.

ClockspringNRI implementó su sistema de reparación compuesto de manga dividida precurada Snap Wrap el año pasado en aguas de baja visibilidad de 100 pies frente a la costa de Alaska. Este proyecto se llevó a cabo durante varios meses porque las inmersiones solo se podían completar durante las mareas. La reparación restauró la tubería a sus especificaciones de diseño original y permitió que las operaciones continuaran sin interrupción mientras se realizaban las reparaciones en la línea, lo que ahorró millones de dólares.

El sistema pre-curado “elimina muchas preocupaciones de instalación” y hace posible que se aplique en “condiciones de poca o nula presencia donde los buzos se lo ponen por tacto. Pre curado lo hace más fácil ", dice Green. "Simplemente encuentran la tubería, y las mangas divididas se encajan de forma rápida y fácil".

Los técnicos en un barco preparan mangas divididas compuestas de Snap Wrap en un marco especial diseñado para simplificar la colocación submarina por un buzo en alta mar en Perú. (Foto cortesía de Morken Perú SAC)