Uso de tuberías de acero en espiral 3PE en oleoductos y gasoductos

Qué es la tubería de acero espiral 3PE?

La tubería de acero soldada en espiral 3PE es una tubería de acero con un recubrimiento anticorrosivo 3PE, fabricada mediante un proceso de soldadura por arco sumergido en espiral. Las bobinas de acero se enrollan en piezas brutas con un ángulo de espiral específico (ángulo de conformado) y posteriormente se sueldan las soldaduras internas y externas. Se caracteriza por su gran diámetro, alta resistencia, buena flexibilidad y excelente relación calidad-precio.

Tubería de acero espiral 3PE con recubrimiento anticorrosivo 3PE:
Actualmente es reconocido mundialmente como uno de los sistemas anticorrosivos externos más comunes y de mayor rendimiento para tuberías.

Su estructura es la siguiente:
Primera capa: Polvo epóxico adherido por fusión: Proporciona excelente adhesión y resistencia al desprendimiento catódico.
Segunda capa: Adhesivo: Actúa como adhesivo, conectando la capa inferior y la capa superior.
Tercera capa: Polietileno extruido: Proporciona excelente protección mecánica (resistencia al impacto y al rayado) y una barrera física de larga duración.

La combinación de estas dos capas combina las ventajas estructurales de las tuberías de acero soldadas en espiral con las ventajas anticorrosivas del recubrimiento 3PE.

Aplicaciones en oleoductos y gasoductos:

Las tuberías de acero soldadas en espiral 3PE cubren prácticamente todas las aplicaciones en tuberías terrestres de larga distancia:

1. Gasoductos de larga distancia
Aplicaciones: Como el "Gasoducto Oeste-Este" de China y otras redes troncales nacionales y redes provinciales.
Razones: Las tuberías de acero soldadas en espiral se pueden producir en grandes diámetros (hasta Φ3620 mm en China), lo que satisface la demanda de transporte de gran volumen. El recubrimiento 3PE ofrece una vida útil de más de 50 años y puede soportar entornos de suelo complejos y daños causados por construcciones de terceros.

2. Oleoductos de larga distancia
Aplicaciones: Tuberías troncales que transportan petróleo crudo y petróleo refinado.
Razones: Buena resistencia mecánica y economía; el recubrimiento 3PE previene eficazmente la corrosión del cuerpo de la tubería por el suelo y las aguas subterráneas.

3. Redes de recolección y transmisión
Aplicaciones: Tuberías que recolectan y transportan productos desde diversas bocas de pozo en yacimientos de petróleo y gas hasta las estaciones de procesamiento.
Razones: Rango flexible de diámetro de tubería, adaptable a las variaciones del terreno; el recubrimiento 3PE resiste la corrosión química que puede existir en las zonas petrolíferas.

4. Proyectos de cruce de tuberías
Aplicaciones: Perforación direccional o hincado de tuberías en cruces de ríos, carreteras y vías férreas.
Razones: Las tuberías de acero espiral tienen una alta resistencia a la soldadura, y el recubrimiento 3PE presenta una excelente resistencia al rayado y al desgaste durante la retracción, protegiendo eficazmente el cuerpo de la tubería.

Por qué las tuberías de acero espiral 3PE se han convertido en la opción preferida?

El proceso espiral permite la producción de tuberías de gran diámetro y paredes gruesas, con un alto aprovechamiento del material y costos significativamente menores que las tuberías soldadas por arco sumergido con costura recta de las mismas especificaciones, lo que las hace ideales para la construcción de líneas troncales a gran escala.

Las tuberías de acero anticorrosivo 3PE son cruciales para la vida útil de las tuberías enterradas. Las tuberías del mismo material enterradas durante décadas pueden no corroerse, mientras que otras pueden presentar fugas después de solo unos años. Esto se debe a que utilizan diferentes recubrimientos exteriores.

En entornos hostiles, como zonas rocosas, zonas con alto estrés edáfico, altos niveles de agua subterránea y riesgo de daños a terceros, las tuberías de acero anticorrosivo 3PE ofrecen un rendimiento mucho mejor que las tuberías de acero con recubrimiento FBE de una sola capa.

El acero común, al utilizarse en condiciones ambientales adversas, presenta una corrosión severa que reduce su vida útil. El aislamiento anticorrosivo para tuberías de acero tiene una larga vida útil, generalmente de 30 a 50 años. Su correcta instalación y uso reducen los costos de mantenimiento de la red de tuberías. El aislamiento anticorrosivo para tuberías también cuenta con un sistema de alarma que detecta automáticamente fugas y fallas en la red, detecta con precisión la ubicación de las fallas y emite una alarma automática.

El aislamiento de las tuberías de acero anticorrosivo 3PE tiene un buen rendimiento, con una pérdida de calor de tan solo el 25% en comparación con las tuberías tradicionales. A largo plazo, permite un ahorro considerable de recursos, reduce significativamente los costos de energía y ofrece una alta resistencia al agua y a la corrosión. No requiere zanjas ni se puede adquirir directamente en el suelo. Además, es fácil y rápido de construir, se integra a un costo relativamente bajo, incluso a bajas temperaturas, con buena resistencia a la corrosión y al impacto, y en ciertas circunstancias, incluso se puede empotrar directamente en el permafrost.

Tubería 3PE SSAW vs. Tubería 3PE LSAW: Cómo elegir?

En oleoductos y gasoductos, la tubería de acero soldada en espiral (SSAW) 3PE y la tubería 3PE soldada por arco sumergido con costura recta (LSAW) son los principales competidores. Al elegir entre ellas, se deben considerar los siguientes factores:

Tubería 3PE SSAW:
Se forma mediante el enrollado continuo de fleje de acero en espiral, con una sola costura de soldadura en espiral. Sus ventajas incluyen bajo costo, gran diámetro y buena flexibilidad, pero presenta tensiones residuales durante el conformado. Es adecuada para la estructura principal de tuberías terrestres de larga distancia con terrenos variables y costosas, principalmente en diámetros medianos y grandes.

Tubería 3PE LSAW:
Se forma directamente a partir de placa de acero en una tubería (proceso JCOE/UOE), con una o dos costuras de soldadura rectas. Sus ventajas incluyen una calidad de soldadura más uniforme y estable, menor tensión residual y mayor precisión dimensional, pero su costo es mayor, especialmente en tuberías de gran diámetro y paredes gruesas. Es adecuado para secciones de tuberías de alta presión y alto riesgo (como entradas y salidas, secciones de cruce de núcleos), tuberías submarinas, entornos extremos como regiones de frío extremo y requisitos de paredes ultra gruesas.

Por lo tanto, la tubería de acero soldada en espiral 3PE es el tipo de tubería principal para la gran mayoría de las tuberías terrestres de larga distancia debido a su rentabilidad general. Sin embargo, la tubería 3PE con costura recta se selecciona para puntos críticos de seguridad, entornos especiales o cuando el propietario tiene requisitos específicos.

Limitaciones y desarrollo:
a. Limitaciones de temperatura: La capa de polietileno generalmente tiene una resistencia a la temperatura de ≤80 °C, por lo que el 3PE no es adecuado para oleoductos de alta temperatura (estos oleoductos utilizan principalmente 3PP o FBE de doble capa).
b. Uniones en obra: Este sigue siendo un punto débil, que requiere una construcción meticulosa con cintas/mangas termorretráctiles o cinta de envoltura de epoxi líquido sin disolventes y polipropileno para garantizar la equivalencia con el revestimiento principal.
c. Tendencias ambientales: Si bien el revestimiento 3PE es respetuoso con el medio ambiente, la ecologización de los procesos de producción y reciclaje es una línea de desarrollo sostenible.

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