Ministerio del poder popular para la defensa






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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA

NUCLEO CARABOBO - EXTENSION ISABELICA


EVALUACIÒN DE LA CORROSION EN LAS TUBERIAS DEL TANQUE 100x3 ALMACENADOR DE GASOLINA DE 91 OCTANOS PERTENECIENTE A LA PLANTA DE DISTRIBUCION PDVSA – YAGUA

Autores:

Brs.: Andrade Vanesa C.I. V- 18.613.264

Brs.: Lara Enrique C.I. V- 18.782.700

Brs.: Ollarves Graciela C.I. V- 18.820.645

Brs.: Padua Fernando C.I. V- 18.958.555

Brs.: Rodríguez Romy C.I. V-18.411.898

Brs.: Salas Elyxer C.I. V-18.781.087

Sección I-002N

Asesor: Salas Douglas
Diciembre del 2010

CAPITULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del problema

La gasolina es una mezcla de hidrocarburos compuesta por diferentes sustancias orgánicas, que se obtiene a partir de la refinación del petróleo, y al producirla requiere ser transportada, mediante tuberías, desde la refinería hasta los tanques de almacenamiento o centros de distribución, según sea el caso.

Por consiguiente, las tuberías más utilizadas en la industria petrolera están fabricadas de hierro o acero, dependiendo del tipo de derivado que se desee transportar; estas tuberías reciben el nombre de oleoductos, gasoductos o poliductos. Los gasoductos, son utilizados en la industria petrolera para transportar gas y cualquier otro compuesto en estado gaseoso, mientras que los oleoductos constituyen el medio más eficaz para en trasporte terrestre de petróleo. Estos están constituidos, por largos tramos de tubería, con un conjunto de válvulas y dispositivos de seguridad, que permiten trasladar los productos, sin ningún problema, hacia terminales y refinerías.

Este tipo de transporte, por el tipo de fluido que trasladan, requiere de una revisión periódica, que forma parte de un plan de mantenimiento riguroso, que permite detectar focos de corrosión. La misma se presenta debido a que los productos transportados contienen elementos altamente corrosivos que hacen este tipo de sistema muy vulnerable. Adicionalmente, estas tuberías son vulnerables a la corrosión debido al uso de aceros al carbón y de baja aleación en la construcción de las mismas. Estos materiales, aunque son convenientes por económicos, muestran de manera característica una baja resistencia a la corrosión.


En este sentido, “Asociación Americana de Ensayo de Materiales” ASTM (2007) indica que:
La corrosión, es principalmente, un fenómeno electroquímico. Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro. Cuando desde una especie química cede y migran electrones hacia otra especie, se dice que la especie que los emite se comporta como un ánodo y se verifica la oxidación, y aquella que los recibe se comporta como un cátodo y en ella se verifica la reducción (p. 12)
Con la misma tónica, Asociación Americana de Ensayo de Materiales la ASTM también establece que:
La corrosión de los metales es un fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad termodinámica de la mayoría de los metales. En efecto, salvo raras excepciones (el oro, el hierro de origen meteoritico) pero todos los demás metales están presentes en la tierra en forma de óxido, en los minerales (como la bauxita si es aluminio, la hematita si es hierro…). Desde la prehistoria, toda la metalurgia ha consistido en reducir los óxidos en bajos hornos, luego en altos hornos, para fabricar el metal. La corrosión, de hecho, es el regreso del metal a su estado natural, el óxido (p. 12)

Dentro de los tipos o formas que se presenta la corrosión están: la corrosión electroquímica o polarizada; la corrosión por oxigeno; la corrosión microbiológica; la corrosión por presiones parciales de oxígeno; la corrosión galvánica y la corrosión por actividad salina diferenciada.

Por otra parte, el tipo de corrosión que más se presenta en la industria petrolera es por erosión, debido al movimiento constante de fluido, con características corrosivas, por el interior de la tubería. Esto se caracteriza por los efectos de la velocidad que provoca un aumento en la tasa de crecimiento de la corrosión. No obstante, hay que recalcar que existen muchos mecanismos por los cuales se verifica este fenómeno, que tal como se ha explicado anteriormente es fundamentalmente un proceso electroquímico.

En este sentido, de acuerdo a lo expresado por Hunt (2005), “Están particularmente expuestos a estos tipos de corrosión, todos los equipos que contienen fluidos en movimiento, particularmente en zonas de flujo turbulento, tales como codos, válvulas, aparatos de medición y en otras partes correspondientes a tuberías” (p. 28).

Así mismo, uno de los aspectos que afecta a la industria petrolera en particular, con respecto a la corrosión, lo constituye los daños al medio ambiente ocasionados por fugas o derrames causados cuando las tuberías comienzan a corroerse. Entre los fluidos que suelen derramarse se encuentran sustancias altamente peligrosas como los ácidos que pueden dañar la naturaleza y el ambiente.

Estos derrames originan que se incurra en costos adicionales y problemas legales, así como ocasionan bajas en la utilización de tuberías, lo que implica variaciones en los niveles de producción y pérdidas para la industria.
Las consecuencias que trae un derrame o fuga de petróleo, o sus derivados, son gravísimas para el medio ambiente, ya que contaminan el agua, producen daños irrecuperables a la vegetación y, por supuesto, acarrea costos elevados para la recuperación de los sitios donde se produce la fuga.

En este contexto, el centro de distribución PDVSA-Yagua, presenta un sistema de tuberías que traslada derivados del petróleo, específicamente gasolina, diesel y kerosén, desde el sitio de almacenaje (tanques) hasta los camiones cisternas y debe contar con un plan mantenimiento preventivo que determine, a tiempo, los indicios de corrosión en el sistema y, de esta manera evitar fugas, derrames y sus inevitables daños al ambiente.

Este centro de distribución está conformado por 16 tanques de almacenamiento conectados entre sí mediante tuberías y válvulas controladoras de nivel de flujo. Entre los tanques que conforman el referido centro de distribución de combustible se encuentra el tanque 100x3, el cual esta interconectado con la red de distribución de la planta a través de las tuberías comprendido entre las válvulas MV-36a y MV-36, siendo estas tuberías de 14 pulgadas de diámetro nominal y presentando una longitud total de 20 metros.

En el mismo orden de ideas, en las últimas labores de mantenimiento se han detectado partículas metálicas en el fondo del tanque 100x3, presumiblemente proveniente del poliducto que envía la gasolina desde la refinería el Palito o de la tubería que lo interconecta con el resto de la planta, específicamente el tramo comprendido entre las válvulas MV-36ª y la MV-36.

Por consiguiente, y considerando que la corrosión es un problema que inevitablemente está presente en la industria petrolera; que con la realización de este trabajo se puede estimar el avance de la corrosión en las tuberías en refinerías, y de esta manera evitar la paralización en la operatibilidad del tanque y con ello evitar problemas de almacenamiento e inconvenientes ambientales en la refinería planta de almacenamiento de combustible y en las comunidades asentadas en los alrededores de la misma, se propone evaluación de la corrosión en las tuberías del tanque 100x3 almacenador de gasolina de 91 octanos perteneciente a la Planta de Distribución PDVSA- Yagua.
Formulación de Problema
¿Cuál será el aporte que traerá en el aspecto operativo y de medio ambiente de la planta de distribución de PDVSA-Yagua, la evaluación de la corrosión de las tuberías del tanque 100x3 almacenador de gasolina de 91 octanos perteneciente a la misma?

Objetivo de la Investigación

Objetivo General
Evaluar la corrosión de las tuberías del tanque 100x3 almacenador de gasolina de 91 octanos perteneciente a la refinería Planta de Distribución PDVSA-Yagua.

Objetivos Específicos

Diagnosticar la situación actual de la corrosión presentes en las tuberías del tanque 100x3 almacenadores de gasolina de 91 octanos pertenecientes a la Planta de Distribución PDVSA-Yagua.

Establecer los lineamientos teóricos y metodológicos que permitan dar soporte a la evaluación de la corrosión en las tuberías del tanque 100x3 almacenador de gasolina de 91 octanos perteneciente a la Planta de Distribución PDVSA-Yagua.

Aplicar la metodología necesaria que permita la evaluación de la corrosión de las tuberías del tanque 100x3 almacenador de gasolina de 91 octanos perteneciente a la Planta de Distribución PDVSA-Yagua.
Analizar los resultados de la mitología aplicada para posteriormente emitir conclusiones y recomendaciones referentes a la evaluación de la corrosión en las tuberías del tanque 100x3 almacenador de gasolina de 91 octanos pertenecientes a la Planta de Distribución PDVSA-Yagua.

Justificación e Importancia

Las fugas y derrames de gasolina ocurren por diversas causas. Algunas de ellas, pueden ser: Tanques en mal estado (corrosión y fisuras) y tuberías mal conectadas y/o con los mismos problemas que los tanques. La corrosión en sus dos aspectos, de enseñanza e investigación, tiene una larga tradición en y las diferentes instituciones tecnológicas científicas.
En Venezuela exclusivamente en la planta de distribución de pdvsa- yagua se estima que las pérdidas por corrosión que superan el 3 % del Producto Nacional Bruto, de los cuales al sector de las industrias del petróleo les corresponde 2 millones de dólares. Este costo es menos sorprendente si consideramos que la corrosión ocurre con una gama de grados de severidad donde quiera que metales y otros materiales sean usados. Sin embargo, si se aplicaran adecuadamente a esta problemática los conocimientos ya existentes, se lograría reducir las pérdidas sin necesidad de nuevos avances o desarrollo de nuevos materiales en un 20y 30 % aproximadamente.
En este sentido, en la industria petrolera y específicamente para la Planta de Distribución PDVSA-Yagua, uno de los principales problemas que se presentan en el de la corrosión, no es más que la destrucción granular de un metal, producto de un proceso químico como la oxidación o el ataque de un producto, disminuyendo sus propiedades, se puede mencionar la pérdida del espesor de una tubería disminuye su vida útil, por lo que la corrosión, es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y además, representa un costo importante.

En el mismo orden de ideas es necesario evaluar las condiciones físicas de las tuberías del tanque 100x3 y de esta forma determinar los niveles de corrosión que los afectan. De allí la inquietud de realizar una investigación, que beneficiará un proceso que resulta vital para la economía, tanto regional como nacional como lo es el proceso de distribución de combustible realizado en la Planta de Distribución PDVSA-Yagua.
El presente proyecto tiene por objetivo evaluar de una manera general el problema de la corrosión y sus posibles soluciones, aun cuando no se pretende indicar cuál es la mejor solución específica.

CAPITULO II

MARCO REFERENCIA

Definición de Marco Referencial

Los primeros metales empleados fueron los que o bien podían fácilmente reducirse al estado elemental, o bien los que se encontraron nativos; por esta condición tales metales no pasan fácil mente al estado combinado y en consecuencia, Su corrosión no ocasionó notables problemas. Con la introducción del uso del hierro, se alcanza la verdadera magnitud del problema.

Pasaron muchos siglos sin iniciarse una verdadera curiosidad por las causas de la corrosión. En 1788 AUSTIN hizo observar que el agua originalmente neutra tiende a volverse alcalina cuando actúa sobre el hierro, esto se debe a que en las aguas salinas se produce hidróxido sódico como producto catódico del proceso electroquímico de la corrosión.


La interpretación de que la corrosión es un fenómeno electroquímico, fue establecida por el francés THENARD en 1819. Investigaciones de FARADAY entre 1834 y 1340, dieron la demostración de la relación esencial existente entre la acción química y la generaci6n de corrientes eléctricas.
Entre 1388 y 1908 se desarrolló el punto de vista de que los ácidos eran los agentes principales responsables de la Corrosión, particularmente era sustentado que el orín en el hierro que se formaba si estaba presente el ácido carbónico.

Pronto, en 1905 se puso de manifiesto por DUNSTAN GOUDING y JOWET, que el hierro expuesto al agua y oxígeno, sin la presencia del ácido carbónico.

Otra teoría de corrosión surgió alrededor de 1900 como consecuencia del hallazgo de peróxido de hidrógeno durante la Corrosión de muchos metales, dando lugar a la idea de que aquel actúa como intermediario en el proceso de corrosión. Ahora se conoce que el peróxido de hidrógeno se forma cuando hay exceso de oxígeno en el cátodo.

En 1907 los americanos WALKER, CEDERHOLM y BENT, aceptan la corrosión por líquidos neutros con ayuda del Oxígeno como estimulador catódico.

En 1910 los alemanes HEYN y BAVER, realizan amplias investigaciones sobre corrosión, fueron los primeros en Establecer medidas de velocidad de corrosión en numerosos líquidos, sobre hierro y acero, estableciendo Cuantitativamente el hecho de que el ataque del hierro se estimula por contacto con un metal más noble, mientras que el contacto con un metal más activo confiere protección total o parcial, en este sentido ya en 1824 Sir HUMPHREY DAVY había propuesto proteger el cobre con hierro o cinc contra el agua de mar, como consecuencia de estudios Efectuados. Comisionado Por el Almirantazgo Británico, sobre las intensas corrosiones que se presentaban en el cobre de la obra viva de sus Buques.

Hasta el año 1923 la creencia predominante fue que las corrientes galvánicas o de corrosión eran producidas Generalmente por metales distintos en contacto, así se llegó a considerar que un metal perfectamente puro y uniforme, Si se pudiera obtener, sería incorregible.
Un buen ejemplo de esta nueva forma de actuación lo constituyen las investigaciones llevadas a cabo sobre la Corrosión de los tubos de condensadores marinos, que llegó a constituir problema de tal magnitud para la marina Británica en la guerra 1914/18 que hasta pudo decirse, con la oportuna dosis de exageración, que llegaron a producir Mayor preocupación para el Almirantazgo Británico que la flota enemiga. Los trabajos de comisiones técnicas Constituidas por el Comité de Corrosión del Instituto de metal y la Asociación Británica de Investigación no ferrosos, junto con el desarrollo industrial de nuevas aleaciones resistentes a la corrosión, mejoraron profundamente la posición del Problema.
En las últimas décadas, las necesidades industriales han conducido al estudio de problemas planteados durante la Explotación.


De este modo se han conocido la corrosión intergranular del latón en atmósferas que contienen amoniaco; Corrosión intergranular del acero expuesto a la acción de agua caliente al calina y en presencia de tensiones. También durante la guerra de 1914/18, se observó la fatiga con corrosión en los cables de remolque en los transportes Marítimos, resultado de la asociación de la acción química y mecánica.

El año 1938 marca un hito en la historia de los conocimientos sobre la corrosión gracias a las aportaciones del belga POURRAIX; por sus trabajos en el campo de la Termodinámica aplicada a la corrosión. Desafortunadamente, para la Firmeza de estas nuevas teorías sobre las reacciones de corrosión termodinámicamente posibles, no ocurren en la

Práctica, debido al aislamiento producido por los productos de la corrosión.

Finalmente es de justicia mencionar en el campo del planteamiento pragmático, las grandes aportaciones de la Industria Petrolera Mundial, y de las Marinas de los países desarrollados en el logro de las técnicas de anticorrosión.

El efecto de la corrosión es, en el peor de los casos, la destrucción total de un componente, pero también da lugar a otros problemas, que por menos contundentes no dejan de ser perjudiciales y, en algunos casos, peligrosos para la seguridad de las personas. Por citar algunos se podría hablar de inicios de fractura, fugas en tanques o conducciones, merma de resistencia mecánica en estructuras o en partes de máquina, desviaciones del funcionamiento normal de equipos, contaminación debida a las sustancias que se producen en la corrosión y perjuicio en el aspecto estético.
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