Degradación de tuberías enrollables utilizadas en la industria del petróleo

Abstract

Las tuberías termoplásticas reforzadas enrollables (RTP, del inglés Reinforced Thermoplastic Pipe) han ganado protagonismo en la industria del petróleo y gas como una alternativa eficiente y resistente a la corrosión frente a las tuberías metálicas convencionales. En particular, el polietileno de alta densidad (HDPE) es ampliamente utilizado como material de revestimiento interno (liner) por su buena resistencia química, bajo costo y facilidad de procesamiento. Sin embargo, la exposición prolongada a hidrocarburos y altas temperaturas puede inducir mecanismos de degradación que comprometen su integridad [1],[2]. La norma API 15 SA Integrity Management of Spoolable Reinforced Line Pipe, publicada en febrero de 2022 [3] describe la metodología de un Programa de Gestión de Integridad y las amenazas que se presentan a una instalación de RTP. Sin embargo, no existen referencias respecto a metodologías de inspección y, menos aún, respecto a los valores críticos de las variables que determinan la criticidad de la instalación. En este trabajo se propone una metodología de inspección para tubulares RTP y se avanza hacia la identificación de valores umbral para la integridad de una instalación. El desarrollo experimental se propone evaluar el comportamiento del liner de HDPE frente a la inmersión en dos tipos de solventes (alifático y aromático) bajo distintas condiciones de temperatura (65, 82 y 93 °C) y tiempos de exposición (15, 120 y 240 días). Se utilizaron probetas extraídas del liner de tuberías comerciales SHAWCOR FP301 HT de 4 pulgadas, sometidas a ensayos de absorción, desorción, tracción uniaxial, dureza Shore D, calorimetría diferencial de barrido (DSC), tiempo de inducción a la oxidación (OIT) y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Los resultados muestran una marcada influencia del tipo de solvente y de la temperatura en la cinética de absorción y la difusión de los fluidos en el HDPE. El solvente aromático evidenció un deterioro significativo del comportamiento mecánico, como una reducción de hasta el 45 % en la tensión de fluencia en condición húmeda, junto con un OIT inferior a 1,5 minutos. En contraste, el compuesto alifático mostró una interacción menos agresiva, con menor absorción (<14 %) y un deterioro mecánico más moderado. El FTIR confirmó la conservación del esqueleto polimérico, aunque los cambios térmicos y mecánicos sugieren extracción de aditivos y plastificación del material.