Relación entre Integridad Mecánica y Selección Incorrecta de Materiales

La especificación y selección correcta de Materiales Mecánicos tiene mucha importancia para mantener la Integridad Mecánica de las Instalaciones Petroleras y Petroquimicas.

La Especificación y Selección erróneas de los Materiales Mecánicos puede traer como consecuencia la reducción de la vida útil de las líneas de tubería y pueden ocasionar la descarga al ambiente de sustancias peligrosas, nocivas para los humanos, flora y fauna, e inclusive fuentes potenciales de incendios y explosiones.

Estos errores pueden ocurrir en diferentes etapas de la vida de un material:

1. Errores durante la fase de Ingeniería, dando como resultado especificación no correctas de los materiales mecánicos para las condiciones de servicio.
2. Errores durante fase de compra de los materiales (Procura), en donde un proveedor puede ofrecer algún material  que no cumple con las especificaciones requeridas según diseño, ya sea por desconocimiento, costo y estas pueden ser aceptadas por el departamento de Procura, Ingeniería o Mantenimiento.
3. Errores durante el Almacenamiento y manejo de los materiales, tales como error en la codificación del material. Un material mal codificado, por ejemplo en SAP, puede dar como resultado el uso inadecuado en una Instalación Petrolera o Petroquimica. Por ejemplo inluir un niple con costura en una ubicación técnica en el almacen de un niple que se requiere sea sin costura.
4. Errores durante la instalación, ya sea durante la Construcción o durante el Mantenimiento, con la instalación por error de materiales mecánicos que no cumplen con las especificaciones del diseño.

 

Los errores pueden ser como:

1. Tuberías y otros accesorios de espesor menor a la requerida, dando como resultado que no pueden soportar las presiones y temperaturas que se manejan, o que el tiempo de vida útil se reduzca considerablemente al no resistir las velocidades de corrosión determinadas por diseño. Como por ejemplo el uso de tubería Schedule 40 en vez de Sch 80 requerido.
2. Especificar, seleccionar o aceptar materiales diferentes al requerido, tal como usar un niple con costura en donde debería ser sin costura, el uso de niple sin recubrimiento donde se requiere galvanizado.
3. Bridas y accesorios de un rating menor al especificado en el diseño, los cuales no van a soportar las presiones y temperaturas que se manejan.
4. Sustituciones erradas de materiales, tanto por tipo de material, como de Schedule o rating. Este puede ser por ejemplo el uso de Bridas Slip-on en vez de Wedilg neck. Tambien el uso de accesorios roscados en vez de Socket Weld (SW).

El resultado final puede ser la falla del material instalado erróneamente en una Instalación Petrolera o Petroquimica, ocasionando la emisión al ambiente de sustancias peligrosas, ya sea nocivas a los seres unamos, fauna y flora, como corrosivas o explosivas que puede generar perdidas de vida y daños de las Instalaciones.

Selección de Materiales de acuerdo a la Compatibilidad del Fluido

Compatibilidad de los Materiales con Fluidos que se Manejan en la Industria Petrolera y Petrquimica.

Cuando se esta diseñando un Sistema de Tubería para la Industria Petrolera y Petroquimica hay que tener mucho cuidado con todas las situaciones a la que esta expuesto este sistema durante toda su vida útil, así sea durante algún, incidente, accidente, eventualidad o Mantenimiento.

Puede ocurrir que se está diseñando una tubería o equipo que maneja, por ejemplo, cloro seco a baja presión y temperatura ambiente. Esta condición de operación le va a resultar un tipo de material compatible con esta situación. Por ejemplo acero inoxidable o acero al carbono.

Ahora, que pasa si esta tubería que contiene cloro se somete a un Mantenimiento. La tubería es abierta y expuesta al ambiente (aire) el cual sabemos que contiene humedad. El cloro con esa humedad del aire puede generar la formación de ácido clorhídrico, el cual puede atacar estos materiales y degradarlos severamente en muy corto tiempo.

Lo mismo ocurre con la temperatura y la presión, condiciones que pueden variar severamente la compatibilidad del material con el fluido que maneja.

La primera opción que se tiene para asegurar la compatibilidad del material con el fluido que maneja es la experiencia. Esta experiencia que por lo general la tienen los Licenciates de los Procesos de Producción, llamese Dupont, Axens, Nova Chemical, etc, recopilan toda es información y experiencia en lo que llamamos "Piping Class".

El Piping Class es la estructuración de todos los materiales que se requieren para todos los fluidos y servicios que se requieren en el diseño de tubería en cualquier proceso productivo y es de cumplimiento oligatorio, si no se quiere un accidente por falla de un Material que ocasione Pérdidas Humanas, Pérdidas de las Instalaciones y/o descargas de fluidos contaminantes al ocasionando contaminación del aire, fuentes de agua y el suelo.

Un ejemplo clásico de Piping Class usado frecuentemente y es modelo en Venezuela y el mundo es el Piping Class de PDVSA, el cual es de referencia y cumplimiento obligatorio en todos los Proyectos para a Industria Petrolera y Petroquimica.

Otra referencia que debe tenerse presente para cualquier mejora en el proceso, mejora de tiempo de vida de las Instalaciones, estudios de causa raíz de problemas o fallas, son las recomendaciones de los fabricantes, sus tablas de compatibilidad y su experiencia. Son muy común uso las tablas de Compatibilidad de los fabricantes de Empacaduras, como Flexitallic para empacaduras espirometalicas o  Garlock para empacaduras no metalicas. También son referencia de consulta obligatoria las tablas de compatibilidad de los o´ring, tal como las que presenta la empresa Parker.

A mis amigos lectores les recomiendo que siempre tenga en sus manos uno de los mejores manuales de materiales que he tenido en mis manos como lo es el fabricarte Frances de materiales Trouvay Cauvin.

Les recomiendo leer mis otras publicaciones sobre materiales:

http://expertoenmateriales.blogspot.com/2016/09/materiales-de-acuerdo-al-fluido-de.html

http://expertoenmateriales.blogspot.com/p/seleccion-de-materiales-de-acuerdo-la.html