noticias de la compañía sobre Flanges en el medio marino y marino: un conjunto único de demandas

Las condiciones implacables de las plataformas petrolíferas y de gas en alta mar, las tuberías submarinas y los buques marinos presentan un conjunto único y amplificado de desafíos para las bridas metálicas. A diferencia de sus contrapartes terrestres, las bridas en estos entornos deben lidiar con una combinación implacable de agua salada corrosiva, fuerzas dinámicas, presiones extremas y las complejidades logísticas de trabajar en lugares remotos. Esto requiere materiales especializados, diseños robustos y medidas de protección rigurosas.

Desafíos únicos:

1. Corrosión extrema:

   • Agua salada: La presencia de iones cloruro en el agua de mar es altamente corrosiva para muchos metales comunes, lo que provoca picaduras, corrosión por hendiduras y corrosión galvánica. Esto se aplica tanto al cuerpo de la brida como, fundamentalmente, a los pernos y tuercas.
   • Atmósfera marina: Incluso por encima de la línea de flotación, el aire cargado de sal crea una atmósfera altamente corrosiva.
   • Servicio agrio: El petróleo y el gas submarinos a menudo contienen sulfuro de hidrógeno (H2​S) y dióxido de carbono (CO2​), que pueden provocar una corrosión interna severa y agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) en materiales susceptibles.

2. Alta presión (submarina):

   • Las bridas submarinas deben soportar inmensas presiones hidrostáticas externas, además de las presiones internas del proceso. Profundidades de varios miles de metros se traducen en presiones externas de miles de psi, lo que exige bridas forjadas de paredes excepcionalmente gruesas y de alta resistencia.

3. Cargas dinámicas y vibraciones:

   • Acción de las olas/Corrientes: Las plataformas y embarcaciones en alta mar están constantemente sujetas a cargas dinámicas de las olas, las corrientes y el viento. Esto puede inducir tensiones de fatiga en las tuberías y las conexiones con bridas.
   • Vibración del equipo: Las bombas, los compresores y los equipos de perforación generan vibraciones significativas, lo que puede provocar que los pernos se aflojen o fatiga en la propia brida.

4. Temperaturas extremas:

   • Si bien a menudo operan a temperaturas internas moderadas, las bridas pueden experimentar ciclos térmicos significativos debido a los cambios en los flujos de fluidos o a las caídas repentinas de la temperatura ambiental, lo que afecta el rendimiento de las juntas y la tensión de los pernos.
   • Las tuberías submarinas pueden transportar hidrocarburos calientes a través de agua muy fría del lecho marino, lo que genera problemas de expansión y contracción térmica.

5. Limitaciones logísticas:

   • El acceso para la inspección y la reparación en entornos en alta mar o submarinos es extremadamente difícil y costoso. Esto pone un valor aún mayor en la confiabilidad a largo plazo y el mantenimiento mínimo.
   • Los materiales y las herramientas deben ser lo suficientemente robustos para soportar las duras condiciones durante la instalación.

Soluciones especializadas para bridas en alta mar y marinas:

1. Materiales de alto rendimiento:

   • Aceros inoxidables dúplex y súper dúplex: (por ejemplo, UNS S31803, S32750) se utilizan con frecuencia por su excelente resistencia a la corrosión en entornos ricos en cloruro y su alta resistencia.
   • Aleaciones de níquel: (por ejemplo, Inconel, Hastelloy) se emplean para servicios agrios altamente agresivos o escenarios de corrosión extrema.
   • Aceros al carbono especializados: Para aplicaciones de alta presión, se utilizan aceros de baja aleación y alta resistencia (HSLA), a menudo con una amplia protección contra la corrosión.
   • Aleaciones de cobre-níquel: (por ejemplo, Cu-Ni 90/10) se utilizan para sistemas de refrigeración por agua de mar debido a su excelente resistencia a la bioincrustación y a la corrosión general del agua de mar.

2. Protección contra la corrosión mejorada:

   • Recubrimientos: Se aplican recubrimientos marinos multicapa (por ejemplo, epoxis, poliuretanos) a las superficies externas de las bridas.
   • Ánodos de sacrificio/Corriente impresa: Los sistemas de protección catódica son vitales para las bridas submarinas y sumergidas para evitar la corrosión galvánica.
   • Protección de pernos: Los pernos a menudo están hechos de súper dúplex o aleaciones de níquel, o los pernos de acero al carbono están muy recubiertos (por ejemplo, recubrimientos de fluoropolímero como Xylan o galvanización por inmersión en caliente). Se utilizan tapas de pernos y envolturas engrasadas para proteger las roscas expuestas.

3. Sellado robusto:

   • Juntas tipo anillo (RTJ) Bridas: Son la opción preferida para aplicaciones de servicio crítico y de alta presión en entornos en alta mar y submarinos debido a su capacidad de sellado metal a metal y su alta resistencia al reventón.
   • Juntas especializadas: Se utilizan juntas diseñadas para cargas dinámicas, altas presiones y fluidos corrosivos, a menudo metálicas o semi-metálicas.

4. Diseño para accesibilidad y durabilidad:

   • Los diseños pueden incorporar características que permitan una inspección o intervención remota más fácil.
   • Énfasis en las bridas forjadas para una resistencia superior y resistencia a la fatiga.

5. Estándares estrictos:

   • Es obligatorio el cumplimiento de normas específicas de la industria como API 6A (para equipos de cabezal de pozo) y API 17D (para sistemas de producción submarina), ya que estas especifican los requisitos de diseño, material y prueba para condiciones extremas.

En el desafiante ámbito de las operaciones en alta mar y marinas, la fiabilidad de cada conexión de brida es primordial. Lo que está en juego es increíblemente alto, e implica no solo una inmensa inversión financiera, sino también importantes riesgos ambientales y de seguridad. A medida que la industria se adentra en aguas más profundas y entornos más hostiles, la ingeniería y la metalurgia de las bridas metálicas seguirán evolucionando, erigiéndose como componentes críticos en la búsqueda de la humanidad de energía y transporte marítimo.