Procesos comunes de tratamiento superficial para tuberías de revestimiento de petróleo

El tratamiento superficial de las tuberías de revestimiento de petróleo es fundamental para mejorar su resistencia a la corrosión, al desgaste y su vida útil. Los siguientes son los procesos de tratamiento más utilizados en la industria:

Tratamiento de recubrimiento (proceso más común):

1. Galvanizado (Recubrimiento de Zn)

Características: Mediante el proceso de galvanizado por inmersión en caliente o electrogalvanizado, se forma una capa protectora de zinc y el ánodo de sacrificio protege la matriz de la tubería de acero.
Ventajas: Bajo costo, proceso avanzado, apto para entornos corrosivos generales (como agua dulce y entornos alcalinos débiles).

Debilidades: Fácil de fallar a altas temperaturas (>60 °C) o entornos con alto contenido de iones cloruro.

2. Recubrimiento de aleación de zinc-aluminio (Recubrimiento de Zn-Al)

Tipos comunes: Galvalume (55 % Al-Zn), Galfan (5 % Al-Zn).
Ventajas: La resistencia a la corrosión es de 2 a 5 veces mayor que la del recubrimiento de zinc puro, y la resistencia a altas temperaturas es superior (hasta 300 °C).

3. Recubrimiento epóxico (FBE/Epóxico adherido por fusión)

Proceso: Pulverización electrostática seguida de curado a alta temperatura para formar una película densa de polímero.
Aplicación: Se utiliza principalmente para la protección contra la corrosión de la pared exterior de la tubería de revestimiento, especialmente adecuado para plataformas marinas y formaciones con alto contenido salino-alcalino.

El recubrimiento FBE se utiliza ampliamente en la industria debido a su excelente adhesión, resistencia al impacto y resistencia al decapado catódico. El proceso consiste en calentar la superficie de la tubería y aplicar polvo epóxico, que se funde y fusiona para formar una capa protectora. El recubrimiento FBE previene eficazmente la corrosión causada por el agua, el suelo y otros agentes corrosivos.

Tratamiento de conversión química:

1. Fosfatado
Función: Genera una capa de fosfato para mejorar la adhesión de la superficie (comúnmente utilizado como pretratamiento antes del enchapado o la pintura).

2. Pasivación
Materiales aplicables: carcasa de acero inoxidable (como 13Cr, Super 13Cr).
Principio: Eliminación del hierro libre superficial mediante decapado para formar una película de pasivación de óxido de cromo.

Decapado: Se utilizan métodos químicos o electrolíticos para eliminar incrustaciones, óxido y recubrimientos antiguos de la superficie del acero. El decapado químico puede eliminar eficazmente estas impurezas y, en ocasiones, incluso se utiliza como tratamiento complementario después del arenado. Si bien la limpieza química puede mejorar la limpieza y la rugosidad de la superficie, el patrón de anclaje que produce es superficial y puede causar cierta contaminación ambiental.

Tratamiento de refuerzo mecánico:

1. Granallado
Objetivo: Al impactar la superficie con proyectiles de alta velocidad, se introduce una capa de tensión de compresión para mejorar la resistencia a la fatiga.

Se utiliza un motor de alta potencia para impulsar la cuchilla de granallado a alta velocidad, de modo que abrasivos como arena de acero, granalla de acero, segmentos de alambre y minerales se pulvericen con fuerza sobre la superficie de la tubería de acero bajo una fuerte fuerza centrífuga. Este proceso no solo elimina completamente el óxido, los óxidos y la suciedad, sino que también logra la rugosidad uniforme requerida de la tubería de acero mediante el impacto y la fricción del abrasivo. El granallado (con arena) para la eliminación de óxido es adecuado para el tratamiento de la superficie interior de la tubería, mientras que el granallado (con arena) se utiliza más para la superficie exterior.

2. Tratamiento especial de roscas

Recubrimiento de cobre/estañado: mejora la estanqueidad de la rosca y evita la adherencia (como VAM TOP, FOX y otros tipos de hebillas de alta gama).

Proyección de PTFE: recubrimiento de politetrafluoroetileno para reducir el coeficiente de fricción. 

Tratamiento especial para entornos especiales:

1. Revestimiento de aleación a base de níquel

Aplicación: Se utiliza en entornos extremadamente corrosivos (como pozos de alta temperatura y alta presión que contienen H₂S/CO₂).

2. Recubrimiento cerámico

Escenario: Revestimiento de sección de fracturación de pozos de gas de esquisto, resistente a la erosión por arena a alta velocidad.

Tendencias en la industria del tratamiento de superficies de oleoductos:

Actualmente, se tiende más al tratamiento compuesto (como el recubrimiento de zinc-aluminio + doble protección FBE) y al desarrollo de recubrimientos inteligentes (como los recubrimientos autorreparadores). En pozos profundos y ultraprofundos, el costo del tratamiento superficial puede representar entre el 15 % y el 30 % del costo total del revestimiento, pero puede reducir significativamente los costos de mantenimiento posteriores.

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