[:es]MEJORAMIENTO DE LA PROTECCIÓN CATÓDICA EN UN GASODUCTO MEDIANTE LA INERTIZACIÓN DE CRUCES ENCAMISADOS EN VÍAS FÉRREAS Y RUTAS[:en]IMPROVING CATHODIC PROTECTION IN A GAS PIPELINE THROUGH THE INERTIZATION OF LINKED CROSSES ON RAILWAYS AND ROUTES[:pb]MEJORAMIENTO DE LA PROTECCIÓN CATÓDICA EN UN GASODUCTO MEDIANTE LA INERTIZACIÓN DE CRUCES ENCAMISADOS EN VÍAS FÉRREAS Y RUTAS[:]

La distribución de corriente de protección en estructuras enterradas depende de varios factores que hacen al propio sistema protegido y otros al mecanismo o forma de protección.

Los sistemas de protección catódica (PC) para tuberías de gas de gran diámetro son, en su totalidad en la República Argentina, formados por mecanismos de corriente impresa. (CI)

Dejando de lado la salud del propio sistema CI, en general los inconvenientes presentados en la adecuada distribución de corriente dependen del estado de protección primaria de los gasoductos, es decir de su revestimiento.

La ubicación de los defectos de revestimiento, su frecuencia y concentración, además del tipo de suelo (resistividad, pH etc.) generan una mayor o menor perdida de la denominada “polarización “de la estructura.

Una inadecuada distribución de corriente puede generar que el valor de polarización, en determinadas zonas, llegue a valores mínimos, nulos o en el mejor de los casos fuera de los criterios de protección mundialmente reconocidos.

Los defectos de revestimiento dentro de los cruces encamisados (denominados comúnmente caños camisa) conllevan un problema adicional: En general la protección catódica no llega a proteger la superficie expuesta del metal por el fenómeno de “apantallamiento “que produce la camisa protectora del gasoducto. Es decir, los defectos de revestimiento dentro de los cruces encamisados comprometen mucho más la integridad del gasoducto.

Si además de lo mencionado anteriormente, la estanqueidad de los sellos extremos de la camisa no es óptima, es posible el ingreso de agua (en caso de existir capa freática o algún curso de agua cercano) con la generación de un cortocircuito electrolítico entre la camisa y el área expuesta del gasoducto produciendo un excesivo consumo de corriente.

Este consumo genera una abrupta caída de los niveles de polarización del gasoducto, no solamente del cruce, sino de toda su extensión aguas arriba y aguas abajo del cruce cortocircuitado.

El resultado de esta situación es que la tubería aumenta el riesgo de tener un proceso corrosivo dentro de la camisa que no se puede reparar porque implicaría interrumpir la ruta o vía férrea, y se necesitarían mayores consumos de corriente de protección catódica (energía desaprovechada) para intentar lograr niveles de protección adecuados, siendo esta última acción de resultado incierto muchas veces por las gravedades del corto electrolítico.

En el presente caso describimos la solución aplicada a un cruce encamisado con defectos y corto electrolítico de un gasoducto de 30 “de diámetro dentro del territorio argentino.

Morken Group resolvió de forma definitiva el problema planteado mediante el llenado del cruce encamisado, sin efectuar ningún tipo de reparación del gasoducto.

El llenado consistió en la inyección de una combinación de sustancias especialmente diseñadas a través de los venteos del gasoducto para resolver el problema.

Previo a inyectar cualquier producto se tomó el potencial tubería-suelo para determinar el nivel de protección catódica existente en la caja de toma de potencial del gasoducto.

En primer lugar, se aplicó un inhibidor de corrosión VCI (Inhibidor en forma de Vapor) en un porcentaje mínimo y que a su vez es soluble en agua.

Este inhibidor llega en forma de vapor a todas las superficies expuestas de metal tanto del gasoducto como su camisa deteniendo procesos corrosivos en caso de estar desarrollándose al momento del trabajo. De existir agua también se disuelve en la misma inhibiendo tanto la posibilidad de desarrollo bacteriano como de desarrollo futuro de procesos corrosivos, en caso que vestigios de la misma queden ocluidos.

Posteriormente se inyectó en caliente un producto a base de ceras de petróleo y agentes de mojado especiales de manera tal que, por fluidez y penetrabilidad a la temperatura de Inyección, llene todo el espacio anular desplazando el agua existente dentro del cruce.

Luego de haberse inyectado más de 7000 litros del relleno inertizante, el espacio anular quedó libre de agua y con un material dieléctrico que evita el cortocircuito del gasoducto y la camisa

Finalizada la inyección del relleno inertizante, se tomó nuevamente el potencial tubería / suelo.

Luego de la inertización exitosa del cruce y la eliminación del agua interior, el corto electrolítico fue eliminado por completo, evitando la fuga de corriente por el mismo y permitiendo aumentar los potenciales de protección en casi 300 mV sin modificar las condiciones del sistema de protección catódica.

Esto logró mejorar los niveles básicos de la protección del lugar y, por ende los niveles de polarización y toda la curva de potenciales aguas arriba y aguas abajo del cruce en el gasoducto.

Como consecuencia de esto, se generó una mejor distribución de corriente en todo el gasoducto y la correspondiente reducción del riesgo de desarrollo de procesos corrosivos haciendo una instalación más segura.

Además, la inertización del cruce y el relleno de cera impiden el reingreso de agua evitando procesos corrosivos futuros. En caso de tener ya un proceso en marcha la ausencia de oxígeno y un electrolito reemplazado por el material dieléctrico ha detenido ese posible proceso.

Morken Group resolvió el problema planteado por el cliente, quien obtuvo un importante ahorro en los costos frente a lo hubieran sido necesarios para efectuar la reparación mecánica del defecto en el cruce.

Como beneficio adicional, el tipo de servicio ejecutado evitó la interrupción de la circulación publica en el lugar, y en pocas horas se logó mejorar significativamente la protección de todo el gasoducto.

The distribution of protection current in buried structures depends on several factors that make the system itself protected and others the mechanism or form of protection.

The cathodic protection (PC) systems for large diameter gas pipelines are, entirely in the Argentine Republic, formed by mechanisms of printed current. (CI)

Leaving aside the health of the IC system itself, in general the drawbacks presented in the adequate distribution of current depend on the state of primary protection of the gas pipelines, that is to say, their lining.

The location of the coating defects, their frequency and concentration, in addition to the type of soil (resistivity, pH etc.) generate a greater or lesser loss of the so-called “polarization” of the structure.

An inadequate current distribution can cause the polarization value, in certain areas, to reach minimum, null values ​​or, at best, outside the globally recognized protection criteria.

Coating defects within jacketed crossings (commonly called jacket pipes) carry an additional problem: In general, cathodic protection fails to protect the exposed surface of the metal due to the phenomenon of “shielding” produced by the protective jacket of the gas pipeline. That is, the coating defects within the jacketed crossings further compromise the integrity of the pipeline.

If, in addition to the aforementioned, the tightness of the end seals of the liner is not optimal, it is possible to enter water (if there is a water table or a nearby watercourse) with the generation of an electrolytic short circuit between the liner and the exposed area of ​​the gas pipeline producing excessive current consumption.

This consumption generates an abrupt drop in the levels of polarization of the gas pipeline, not only of the crossing, but of its entire extension upstream and downstream of the short-circuited crossing.

The result of this situation is that the pipe increases the risk of having a corrosive process inside the jacket that cannot be repaired because it would imply interrupting the route or railroad, and greater consumption of cathodic protection current (wasted energy) would be needed to try to achieve adequate levels of protection, this last action being uncertain many times due to the severity of the electrolytic short.

In the present case, we describe the solution applied to a jacketed junction with defects and an electrolytic short of a 30 “diameter gas pipeline within Argentine territory.

The Morken Group resolved the problem posed definitively by filling the jacketed crossing, without carrying out any type of pipeline repair.

The filling consisted of injecting a combination of specially designed substances through the gas pipeline vents to solve the problem.

Prior to injecting any product, the pipe-ground potential was taken to determine the level of cathodic protection existing in the pipeline’s potential intake box.

Firstly, a VCI corrosion inhibitor (Vapor Inhibitor) was applied in a minimal percentage and in turn is soluble in water.

This inhibitor reaches all exposed metal surfaces of the pipeline and its jacket in vapor form, stopping corrosive processes if it is developing at the time of work. If water exists, it also dissolves in it, inhibiting both the possibility of bacterial development and the future development of corrosive processes, in case traces of it are occluded.

Subsequently, a product based on petroleum waxes and special wetting agents was injected hot so that, due to fluidity and penetrability at the injection temperature, it fills the entire annular space displacing the existing water within the crossing.

After more than 7000 liters of the inerting filler had been injected, the annular space was free of water and with a dielectric material that avoids the short circuit of the gas pipeline and the jacket

After the injection of the inerting filling was completed, the potential pipe / soil was taken again.

After the successful inertisation of the crossing and the elimination of the interior water, the electrolytic short was completely eliminated, preventing current leakage through it and allowing the protection potentials to be increased by almost 300 mV without changing the conditions of the cathodic protection system .

This managed to improve the basic levels of protection of the site and, therefore, the levels of polarization and the entire curve of potentials upstream and downstream of the crossing in the pipeline.

As a consequence of this, a better current distribution was generated throughout the gas pipeline and a corresponding reduction in the risk of the development of corrosive processes making a safer installation.

Furthermore, the inertisation of the crossing and the wax filling prevent the re-entry of water, avoiding future corrosive processes. If you already have a process running, the absence of oxygen and an electrolyte replaced by dielectric material has stopped that possible process.

Morken Group resolved the problem raised by the client, who obtained significant cost savings compared to what would have been necessary to carry out the mechanical repair of the defect at the crossing.

As an additional benefit, the type of service performed avoided the interruption of public circulation at the site, and within a few hours it was possible to significantly improve the protection of the entire gas pipeline.

Ante la necesidad de realizar cuatro derivaciones de diferentes diámetros en tuberías de 16”, 20” y 30”, un cliente solicitó a Morken Group la ejecución del servicio de Hot Tap.

Las cuatro derivaciones se debían realizar con la condición de mantener en todo momento el flujo sin interrupciones.

El gasoducto se encuentra ubicado en una zona selvática de muy difícil acceso, con condiciones climáticas adversas (régimen de lluvias elevado y altas temperaturas).

El equipo de ingenieros de Morken Group, después de analizar las condiciones operativas del ducto y el entorno, realizó un cronograma detallado para la ejecución del servicio.

La complejidad del trabajo radicó en la compleja coordinación logística que implicaba mover más de 15 toneladas de equipos y materiales a una zona selvática y de muy difícil acceso.

Morken destinó a un equipo de técnicos especializados que ejecutaron el servicio de manera simultánea y sin interrumpir la operación del ducto garantizando en todo momento la seguridad de las personas, instalaciones y medio ambiente.

El alcance del proyecto comprendió:

1. Logística de más de 15 toneladas de equipos
2. Hot Tap en tubería de 20” y 16” para derivación de un by pass de 12” ANSI 2500.
3. Hot Tap en tubería de 30” para derivación de 24” ANSI 150
4. Hot Tap en tubería de 30” para derivación de 20” ANSI 150
5. Hot Tap en tubería de 30” para derivación de 8” ANSI 150

Los equipos utilizados para los servicios fueron:

2. 2 equipos de HT M-120 de 6 metros de largo y 2.5 Toneladas cada uno.
3. 1 equipo de HT IP-914 de 6 metros de largo y 2.5 Toneladas.
4. 1 equipo de HT 760 TM de 4 metros de largo y 380 kg.
5. 2 unidades de poder para máquinas M-120/IP-914 de 1.8 Toneladas cada uno.

Los trabajos de perforación y derivación en las tuberías fueron realizados según las especificaciones señaladas por nuestro cliente, sin ningún contratiempo y de manera segura para el personal.

El gasoducto estuvo operativo en todo momento, evitando paradas imprevistas y la perdida de producción, con el consiguiente ahorro de tiempo y dinero para el cliente.

El servicio de hot tap se realizó en el plazo previsto y sin afectar el medio ambiente, en concordancia con los estándares de protección y conservación ambiental.

A continuación, se disponen algunas fotografías de los equipos y herramientas utilizadas para este servicio.

A continuación, algunas imágenes de los equipos y trabajos realizados: