La extracción de petróleo en Rusia presenta un entorno particularmente difícil para los ingenieros. Las tuberías están constantemente expuestas a la corrosión por una mezcla de aceite y sal concentrada, lo que significa que los períodos de operación se acortan y los accidentes son cada vez más probables.
Estos pueden ser particularmente problemáticos, ya que las áreas circundantes están sujetas a niveles peligrosos de contaminación como resultado de fugas.
Las reparaciones tampoco son fáciles. Los campos petroleros a menudo son remotos y las condiciones pueden ser hostiles. Los bosques de Siberia tienen condiciones climáticas que contribuyen a que las tuberías requieran un mantenimiento constante y, al mismo tiempo, complican la entrega y la instalación de las secciones de reemplazo.
Afortunadamente, una nueva tecnología innovadora de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia (NUST, por sus siglas en inglés) busca cambiar la forma en que se fabrican estas tuberías: aumenta la eficiencia para las empresas y reduce no solo los costos operativos y las reparaciones necesarias, sino también el riesgo para el medio ambiente.
Las tuberías que dan servicio a los campos petroleros de Rusia deben soportar condiciones ambientales extremas
En el centro de esta tecnología innovadora se encuentra un nuevo grado de acero: Severcor. La adición de cromo, cobre y níquel durante la fabricación del acero significa que la composición de las tuberías se puede regular cuidadosamente, lo que aumenta sus propiedades anticorrosivas. Esto podría, los investigadores esperan, «al menos duplicar» el ciclo de vida de las tuberías, que en ciertas condiciones de campos petroleros puede ser tan poco como dos años.
«La nueva tecnología proporciona mayor resistencia a la corrosión y al frío», explica Alexander Komissarov, uno de los desarrolladores de acero e investigador asociado de NUST. «El desarrollo de nuevos esquemas de aleación (agregar impurezas a la composición de los materiales para mejorar las propiedades del material base) y proporcionar la composición de acero estructural y de fase necesaria para la producción de laminados y chapas metálicas se ha convertido en nuestra tarea principal». Para NUST, este grado de acero avanzado reducirá los costos operativos y reducirá los impactos ambientales de la producción de petróleo.
No son solo las propiedades intrínsecas de la calidad del acero las que mejoraron el rendimiento de la tubería, la forma en que se forma el metal también es crucial
No solo las propiedades intrínsecas de la calidad del acero han mejorado el rendimiento de la tubería, sino que también es crucial la forma en que se forma el metal. La nueva tecnología de tubería utiliza técnicas precisas de laminación de acero. Lo que esto hace es doble, reduciendo el grosor y haciendo que el grosor sea más uniforme. Esta uniformidad significa que las tuberías son menos susceptibles a la corrosión y al frío, un problema frecuente en los campos de congelación de Siberia.
El proyecto también ha desarrollado varios otros conceptos de acero que los investigadores describen como «prometedores». El equipo NUST dice que un conjunto de experimentos de fusión y fundición «pasó las pruebas de corrosión con gran éxito». Se están lanzando pruebas piloto a gran escala para esta nueva aleación en Lukoil, Gazprom Neft e Irkutsk, campos petroleros en Siberia Occidental.
Severstal, la compañía que encargó a la universidad que investigara la producción de las tuberías, subrayó el impresionante rendimiento técnico de NUST. La compañía dijo que el proyecto implicaba altos niveles de «pureza del acero y uniformidad estructural» que representaban «tareas tecnológicas en parte contradictorias».
Esto hace que sea aún más impresionante que el equipo de investigación haya sido capaz de elaborar e implementar este nuevo grado de acero, y podría significar innovaciones más impactantes para la fabricación de tubos de acero y aceite en la línea.
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