Las tuberías SMLS (tuberías sin costura) para el transporte de petróleo son materiales clave en la industria del petróleo y el gas para transportar crudo, petróleo refinado, gas natural y otros fluidos de hidrocarburos. Estos fluidos suelen operar a alta presión, incluso a alta temperatura, o en entornos corrosivos, lo que exige un alto rendimiento y fiabilidad a las tuberías de acero. Gracias a sus ventajas inherentes, las tuberías SMLS se han convertido en una opción importante para oleoductos. A continuación, se resumen detalladamente los materiales más utilizados, las normas de implementación y otra información relevante para las tuberías SMLS para el transporte de petróleo.
¿Por qué los oleoductos prefieren las tuberías smls?
Los tubos sin costura ofrecen ventajas significativas en aplicaciones de transporte de petróleo:
Alta capacidad de carga: Las tuberías smls se fabrican a partir de palanquillas de acero sólido mediante perforación y laminación. El cuerpo de la tubería no presenta defectos de soldadura ni concentración de tensiones, y puede soportar una mayor presión interna, crucial para oleoductos de alta presión y largas distancias.
Excelente fiabilidad: La ausencia de soldaduras evita posibles fugas o riesgos de fallos debido a problemas de calidad de la soldadura, lo que mejora la seguridad de las operaciones de las tuberías.
Propiedades mecánicas uniformes: La estructura metalográfica y las propiedades mecánicas de todo el tubo son más uniformes, lo que garantiza un rendimiento estable en diversas condiciones de trabajo.
Buena resistencia a la fatiga: En entornos con fluctuaciones de presión o vibraciones, la resistencia a la fatiga de los tubos SMLS suele ser mejor que la de los tubos de acero soldados.
Resistencia a la corrosión (cuerpo): Aunque el acero al carbono se corroe, la estructura del cuerpo del tubo sin costura reduce los puntos débiles susceptibles a la corrosión en la zona de soldadura. Al utilizar tubos sin costura de acero inoxidable o de acero aleado, la resistencia a la corrosión mejora considerablemente.
Materiales de tuberías SMLS para transporte de petróleo
La selección del material de las tuberías smls para el transporte de petróleo depende de factores como la corrosividad del medio de transporte, la temperatura de operación, la presión y el entorno geográfico:
Acero al carbono: Es la opción más común, especialmente para el transporte general de petróleo crudo y gas natural. Los grados más utilizados incluyen: API 5L Grado B, X42, X46, X52, X60, X65, X70, X80, etc. Estos son grados de acero para tuberías según la norma API 5L, donde el número después de la "X" representa el límite elástico mínimo (en miles de libras por pulgada cuadrada, ksi). Cuanto mayor sea el grado, mayor será la resistencia y se utiliza generalmente para tuberías de mayor presión o diámetro.
Acero de baja aleación: Se utiliza cuando se requiere mayor resistencia, mayor tenacidad o en ciertos entornos de baja temperatura.
Acero aleado/acero inoxidable resistente a la corrosión: Para el transporte de petróleo y gas agrios que contienen componentes corrosivos como sulfuro de hidrógeno (H₂S), dióxido de carbono (CO₂) y cloruros, o en entornos extremadamente corrosivos, se utilizan tubos sin costura de acero aleado o acero inoxidable más avanzados, como:
Diversos aceros inoxidables austeníticos: TP304/304L, TP316/316L, TP321, etc.
Acero inoxidable dúplex: 2205 (S31803), 2507 (S32750), etc., con alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión bajo tensión por cloruros y a la corrosión por picaduras.
Aleaciones a base de níquel: como Inconel y Hastelloy, utilizadas en entornos corrosivos extremadamente severos.
Normas de implementación para tuberías SML para el transporte de petróleo
La producción e inspección de tuberías de acero ligero para el transporte de petróleo debe cumplir estrictamente con las normas internacionales y nacionales de la industria para garantizar su calidad y seguridad.
API SPEC 5L (Norma 5L del Instituto Americano del Petróleo):
Esta es la norma de tuberías más prestigiosa y ampliamente utilizada en la industria mundial del petróleo y el gas. Abarca tuberías de acero soldadas y sin costura, y contiene disposiciones detalladas sobre materiales, dimensiones, propiedades mecánicas, ensayos no destructivos, pruebas hidrostáticas, etc.
PSL1 y PSL2: La norma API 5L divide los productos en dos niveles de especificación: PSL1 y PSL2. La PSL2 tiene requisitos más estrictos en cuanto a composición química, propiedades mecánicas y pruebas, y es adecuada para aplicaciones más críticas y exigentes.
ISO 3183
Esta es la norma para tuberías de acero destinada a sistemas de transporte por ductos en la industria del petróleo y el gas, emitida por la Organización Internacional de Normalización (OIN), que está estrechamente coordinada con la norma API 5L.
Serie de normas ASTM
ASTM A106: Tubería de acero al carbono sin costura para servicio a alta temperatura.
ASTM A333: Tubería de acero al carbono y acero aleado sin costura para servicio a baja temperatura.
ASTM A335: Tubería de acero aleado ferrítico sin costura para servicio a alta temperatura (como acero al cromo-molibdeno).
Norma Nacional China (GB/T)
GB/T 9711: Industria del Petróleo y el Gas Natural - Condiciones Técnicas de Entrega para Tuberías de Acero, según API 5L.
GB/T 8163: Tubería de acero sin costura para el transporte de fluidos, utilizada para el transporte general de fluidos.
Rango de tamaño y protección contra la corrosión de tuberías SML para el transporte de petróleo
Rango de tamaños: El rango de diámetros de las tuberías sin costura para el transporte de petróleo es muy amplio, desde diámetros pequeños de unas pocas pulgadas (como los utilizados en oleoductos) hasta diámetros grandes de decenas de pulgadas (como los utilizados en líneas troncales de larga distancia). El espesor de pared se determina por la presión de diseño y el factor de seguridad. Las más comunes incluyen Schedule 40, STD, XS, XXS, etc.
Longitud: Las longitudes comunes incluyen la longitud aleatoria simple (SRL, generalmente de 5 a 7 metros) y la longitud aleatoria doble (DRL, generalmente de 10 a 12 metros). También se pueden fabricar longitudes personalizadas según los requisitos del proyecto.
Tratamiento anticorrosivo: La mayoría de las tuberías sin costura para el transporte de petróleo se someten a un estricto tratamiento anticorrosivo externo antes de su instalación para resistir la erosión por tierra, agua y microorganismos. Los recubrimientos anticorrosivos comunes incluyen:
FBE (Epoxi de Fusión): Recubrimiento en polvo de epoxi de fusión.
3PE/2PE (Polietileno de Tres Capas/Polietileno de Dos Capas): Capa anticorrosiva de polietileno de tres o dos capas.
Recubrimiento de epoxi de alquitrán de hulla, recubrimiento de epoxi líquido, etc.
Durante la instalación de tuberías, el tratamiento anticorrosivo de las uniones soldadas in situ (parches) es tan importante como el de la propia tubería. Los métodos más comunes incluyen manguitos termorretráctiles, recubrimientos epóxicos líquidos, etc.
Las tuberías SMLS para el transporte de petróleo son un componente indispensable de las redes modernas de transporte de energía, y su alta calidad y fiabilidad son clave para garantizar la seguridad del suministro energético.
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