A principios de 2025, Shengtao Metal participó en un importante proyecto de modernización de infraestructura petrolera y gasística en alta mar, ubicado en el sudeste asiático. El proyecto consistió en la sustitución y ampliación de sistemas de tuberías de acero al carbono obsoletos en una plataforma flotante de procesamiento en alta mar que opera en un entorno marino altamente corrosivo.
La plataforma marina llevaba más de 14 años en funcionamiento y experimentaba un aumento en los costos de mantenimiento debido a la corrosión interna, la degradación de las tuberías por cloruros y la inestabilidad operativa en varios sistemas de transporte de fluidos a alta presión. El operador puso en marcha un programa de modernización centrado en mejorar la seguridad operativa, reducir las paradas por mantenimiento y prolongar la vida útil de la plataforma.
Shengtao Metal fue seleccionada como proveedora de tuberías de acero inoxidable para varias secciones críticas del proceso, incluyendo sistemas de refrigeración por agua de mar, oleoductos de inyección de productos químicos, sistemas de transferencia de condensado y líneas de servicios de alta presión. El proyecto requería materiales de acero inoxidable de alta resistencia y resistentes a la corrosión, capaces de operar de forma continua en condiciones ambientales marinas que implican exposición al agua salada, humedad, alta presión, vibraciones y fluctuaciones de temperatura.
El suministro total incluyó aproximadamente 3200 metros de tuberías de acero inoxidable, junto con bridas, codos, reductores, accesorios soldados y conjuntos de carretes personalizados. Los diámetros de las tuberías oscilaron entre DN25 y DN500, mientras que las presiones de operación variaron entre 20 y 85 bares, según la zona de proceso.
El cliente exigió que todos los materiales y los procedimientos de fabricación cumplieran con las normas ASTM, ASME, NACE y las especificaciones de ingeniería para la industria del petróleo y el gas en alta mar.
La selección de materiales fue uno de los aspectos técnicos más importantes del proyecto, ya que los entornos de petróleo y gas en alta mar generan condiciones de corrosión extremadamente agresivas. Los sistemas tradicionales de acero al carbono suelen experimentar una corrosión acelerada debido a la exposición al agua de mar, los agentes químicos y las altas concentraciones de cloruro.
Tras un análisis de ingeniería detallado, Shengtao Metal recomendó una combinación de acero inoxidable 316L y acero inoxidable dúplex 2205, dependiendo de las condiciones de funcionamiento de cada sistema.
Se seleccionó el acero inoxidable 316L para los sistemas de servicios públicos de presión media y las líneas de transferencia de condensado debido a su excelente resistencia a la corrosión, buena soldabilidad y rendimiento estable a largo plazo en entornos marinos húmedos.
Para los sistemas de refrigeración por agua de mar a alta presión y las líneas de inyección de productos químicos, se seleccionó el acero inoxidable dúplex 2205 debido a su notable resistencia a la corrosión bajo tensión por cloruros y a la corrosión por picaduras. Además, el acero dúplex 2205 ofrece casi el doble de límite elástico que el acero inoxidable austenítico estándar, lo que permite a los ingenieros optimizar el espesor de la pared manteniendo la integridad de la presión.
Varias secciones que transportaban fluidos químicos a alta temperatura requerían tuberías dúplex SCH80 con bridas reforzadas para garantizar la seguridad operativa durante los ciclos continuos de producción en alta mar.
El equipo de ingeniería también priorizó la trazabilidad de los materiales y la uniformidad de la calidad, dado que las operaciones de mantenimiento en alta mar son muy complejas y extremadamente costosas. Todos los materiales suministrados incluían certificados completos de prueba de fábrica, informes de verificación PMI, trazabilidad del número de lote y documentación sobre la resistencia a la corrosión.
Desafíos de ingeniería y diseño
La plataforma marina presentó varios desafíos técnicos y logísticos tanto durante la fase de ingeniería como durante la de instalación.
En primer lugar, la plataforma se mantuvo operativa durante la mayor parte del proceso de actualización. Esto implicó que los plazos de instalación estuvieran muy restringidos y requirieran una cuidadosa coordinación con los periodos de parada de producción.
En segundo lugar, los entornos marinos implican vibraciones constantes y movimientos estructurales dinámicos causados por las olas, el viento y los equipos giratorios. Los sistemas de tuberías deben mantener la estabilidad a largo plazo bajo condiciones de tensión mecánica continua.
En tercer lugar, varios sistemas de proceso operaban bajo condiciones de temperatura y presión extremadamente exigentes. La red de refrigeración por agua de mar transportaba continuamente agua de mar altamente salina a caudales superiores a 2500 metros cúbicos por hora, mientras que los sistemas de inyección de productos químicos operaban a presiones cercanas a los 85 bares.
Para hacer frente a estos desafíos, Shengtao Metal colaboró estrechamente con contratistas EPC en alta mar e ingenieros de plataforma para optimizar la disposición de las tuberías, las estructuras de soporte y los diseños de fabricación de carretes.
Se desarrollaron modelos avanzados de tuberías en 3D para reducir la complejidad de la instalación y minimizar las interferencias con los equipos marinos existentes. El equipo del proyecto también optimizó el trazado de las tuberías para reducir la turbulencia, minimizar las pérdidas de presión y mejorar la accesibilidad para el mantenimiento en los espacios confinados de la plataforma.
Proceso de fabricación y elaboración
Todos los materiales de las tuberías se fabricaron bajo estrictos procedimientos de control de calidad para garantizar el pleno cumplimiento de las normas de ingeniería para plataformas marinas.
La fabricación de las tuberías se realizó conforme a las especificaciones ASTM A312 y ASTM A790, según el grado del material y los requisitos de la aplicación. Las tuberías de acero inoxidable dúplex se sometieron a pruebas adicionales de equilibrio de fases de ferrita para garantizar una adecuada resistencia a la corrosión tras la soldadura y el tratamiento térmico.
Shengtao Metal implementó procedimientos de inspección mejorados en toda la producción, que incluyen:
- Pruebas de identificación positiva de materiales (PMI, por sus siglas en inglés)
- Inspección de espesor por ultrasonido
- Prueba de presión hidrostática
- Inspección de soldaduras mediante líquidos penetrantes
- Verificación de tolerancia dimensional
- Medición de la rugosidad superficial
- Análisis de la composición química
Se prestó especial atención a la calidad de la soldadura, ya que los entornos marinos imponen exigencias extremadamente altas a las uniones soldadas.
Para la fabricación de todas las bobinas se utilizaron procedimientos de soldadura TIG y orbital automática, cualificados según las normas ASME Sección IX. Los niveles de aporte térmico se controlaron cuidadosamente durante las operaciones de soldadura dúplex para mantener un equilibrio adecuado entre ferrita y austenita y evitar la reducción de la resistencia a la corrosión en las zonas afectadas por el calor.
Tras finalizar la soldadura, todas las superficies internas soldadas se sometieron a un tratamiento de decapado y pasivación para restaurar las capas protectoras de óxido de cromo y mejorar la resistencia a la corrosión a largo plazo.
La rugosidad de la superficie interna de los sistemas críticos de inyección de productos químicos se mantuvo por debajo de Ra 0,8 μm para minimizar la acumulación de partículas y mejorar la estabilidad del flujo.
Proceso de instalación en alta mar
Debido al espacio de trabajo limitado en alta mar y a las restricciones en los horarios de operación de las grúas, el proceso de instalación requirió una extensa prefabricación antes del transporte a la plataforma.
Se fabricaron en tierra más de 380 secciones de carrete prefabricadas y se transportaron a la plataforma marina en envíos escalonados. Cada conjunto de carrete se etiquetó con códigos de trazabilidad digital vinculados a los registros de inspección, los procedimientos de soldadura y la documentación de instalación.
Para reducir la carga de trabajo de soldadura en alta mar y mejorar la eficiencia de la instalación, los ingenieros maximizaron el uso de conjuntos prefabricados siempre que fue posible.
Los equipos de instalación operaron bajo estrictos procedimientos de seguridad en alta mar durante todo el proyecto. Las operaciones de izamiento de tuberías, los procedimientos de entrada a espacios confinados y las actividades de trabajo en caliente se coordinaron cuidadosamente para evitar interrupciones en la producción de la plataforma.
La modernización del sistema de agua de mar a alta presión de la plataforma requirió sistemas de derivación temporales para mantener la circulación de refrigeración durante la instalación. Shengtao Metal coordinó estrechamente con el personal de operaciones en alta mar para garantizar procedimientos de transición seguros durante las actividades de reemplazo de tuberías.
A pesar de las difíciles condiciones meteorológicas y las limitadas ventanas de trabajo en alta mar, la fase de instalación se completó dentro del cronograma previsto del proyecto.
Pruebas y puesta en marcha
Una vez finalizada la instalación, todo el sistema de tuberías fue sometido a pruebas exhaustivas y a procedimientos de puesta en marcha.
Se realizaron pruebas de presión hidrostática en todos los sistemas de proceso principales, utilizando presiones que oscilaron entre 1,5 y 1,8 veces la presión normal de funcionamiento.
Las líneas de refrigeración de agua de mar de doble circuito se sometieron a pruebas a presiones superiores a 120 bar durante ciclos de prueba continuos de seis horas. No se detectaron fugas, fisuras en las soldaduras ni inestabilidad de presión durante las pruebas.
Las pruebas de validación adicionales realizadas en el extranjero incluyeron:
- Monitoreo de vibraciones
- Análisis de dilatación térmica
- Pruebas de estabilidad de flujo
- Monitoreo de la corrosión
- Verificación de detección de fugas
- Simulación de parada de emergencia
Se pusieron en funcionamiento varios sistemas de circulación de agua de mar de forma continua durante 72 horas en condiciones de flujo de producción máximo para verificar la estabilidad operativa a largo plazo.
Los equipos de inspección también realizaron inspecciones internas de soldadura con boroscopio en líneas críticas seleccionadas para verificar la calidad de la penetración de la soldadura y la ausencia de contaminación por oxidación.
Todos los procedimientos de prueba cumplieron satisfactoriamente con los criterios de aceptación de ingeniería para plataformas marinas.
Aproximadamente cuatro meses después de su puesta en marcha, el operador de la plataforma marina completó una revisión del rendimiento operativo comparando los sistemas de acero inoxidable modernizados con la infraestructura de acero al carbono más antigua que se utilizaba anteriormente en la plataforma.
Los resultados mostraron mejoras operativas sustanciales en múltiples áreas.
Las principales mejoras en el rendimiento incluyeron:
- Reducción aproximada del 42% en las actividades de mantenimiento relacionadas con la corrosión.
- Frecuencia reducida de cierres de la plataforma
- Mayor eficiencia en la refrigeración por agua de mar.
- Menores niveles de vibración en sistemas de procesos de alta presión.
- Reducción de los riesgos de fugas químicas
- Mayor fiabilidad en las inspecciones
- Vida útil proyectada de las tuberías superior a 20 años.
El operador también informó de una mayor estabilidad en la producción debido a un menor número de interrupciones inesperadas por mantenimiento que afectaron a los sistemas críticos en alta mar.
Uno de los beneficios más significativos fue la reducción de los costos de mantenimiento. Las operaciones de reparación en alta mar son extremadamente costosas debido a la necesidad de mano de obra especializada, la logística de transporte y los costos derivados de la interrupción de la producción. Al modernizar la infraestructura con acero inoxidable resistente a la corrosión, el operador redujo significativamente los gastos de mantenimiento a largo plazo.
Este proyecto de modernización de tuberías para la industria del petróleo y el gas en alta mar demostró el papel fundamental de los materiales de acero inoxidable de alto rendimiento en la infraestructura energética marina moderna. Los entornos marinos exponen los sistemas de tuberías a algunas de las condiciones operativas más extremas en aplicaciones industriales, lo que exige materiales capaces de mantener una resistencia a la corrosión a largo plazo, estabilidad de presión y fiabilidad mecánica.
Mediante el uso de acero inoxidable 316L, acero inoxidable dúplex 2205, tecnologías de fabricación avanzadas y estrictos procedimientos de control de calidad, Shengtao Metal entregó con éxito una solución de tuberías marinas altamente confiable y adaptada a los exigentes requisitos operativos.
A medida que los proyectos de energía marina priorizan la seguridad operativa, la reducción del mantenimiento y la durabilidad de la infraestructura, los sistemas de acero inoxidable resistentes a la corrosión adquieren una importancia creciente en la industria mundial del petróleo y el gas. Shengtao Metal continúa expandiendo sus capacidades de soporte de ingeniería marina, su capacidad de producción de acero inoxidable dúplex y su experiencia en coordinación de proyectos para satisfacer la creciente demanda mundial de soluciones de tuberías industriales de alto rendimiento.
Contacte con Shengtao Metal para soluciones de productos de acero.
Si busca soluciones fiables en productos de acero y metal, no dude en enviarnos su consulta.
Simplemente facilítenos sus especificaciones, como el tipo de material, las dimensiones, la cantidad o la aplicación, y nuestro equipo le responderá rápidamente con asistencia profesional y un presupuesto competitivo.
Correo electrónico: stsalesman4@stmetal001.com
