Por Qué la Capacitación en Ciencia de Materiales es Crítica para Ingenieros de Instrumentación de Petróleo y Gas

Por Qué la Capacitación en Ciencia de Materiales Importa para Ingenieros de Instrumentación de Petróleo y Gas

Brian Van Valkenburg, Gerente de Marketing de Capacitación y Servicios

A medida que el mercado de petróleo y gas en alta mar ha evolucionado, las apuestas para una operación fiable y libre de fugas solo se han vuelto más altas. Los operadores de petróleo y gas que buscan mantener una operación segura libre de peligros ambientales mientras maximizan el valor tienen una orden difícil de cumplir.

Han pasado algunas cosas. En general, la fiabilidad general de los sistemas de fluidos y sus componentes básicos se ha convertido en una prioridad máxima. Impulsados por costos operativos y disponibilidad de mano de obra, entre otros criterios, los operadores de plataformas han buscado cada vez más componentes que duren la vida útil de la plataforma, en lugar de requerir cambios regulares. En segundo lugar, a medida que las plataformas se han movido cada vez más lejos en alta mar, requieren fiabilidad sin compromisos a mayores profundidades que nunca.

Considere también que entre líneas de instrumentación, potencia hidráulica, inyección química, sistemas de diluvio y más, una plataforma marina puede contener casi 15.000 metros de tubería, más de 20.000 componentes de sistemas de fluidos, no menos de 10.000 racores y hasta 8.000 conexiones mecánicas. Cada uno de estos puntos es crítico para la fiabilidad y seguridad integral de la plataforma; especificar los componentes y materiales correctos es de suma importancia.

Estas condiciones hablan de la importancia creciente de entender la metalurgia y la ciencia de materiales, y por qué la capacitación adecuada en estos temas y selección puede ayudar a los profesionales de petróleo y gas de hoy a prevenir la corrosión y encontrar mayor éxito.

El Equipo de Servicios de Campo de Swagelok regularmente ayuda a sus clientes de petróleo y gas a obtener una comprensión más firme de la selección y especificación de los materiales adecuados para su plataforma a través de nuestro programa de Capacitación en Ciencia de Materiales. Aquí está por qué los profesionales de petróleo y gas pueden beneficiarse de una comprensión más profunda de la ciencia de materiales, y cómo puede verse un evento de capacitación exitoso de Swagelok:

La Evolución de las Aleaciones y los Beneficios de la Capacitación

"¿Qué materiales debo seleccionar y especificar?" es una pregunta más compleja de lo que suena, y responderla está lejos de ser sencillo.

La tubería de acero inoxidable 316 fue una vez el material de elección para aplicaciones de petróleo y gas en todas partes. Había ofrecido un rendimiento adecuado durante mucho tiempo, y bajo las circunstancias correctas, aún lo hace. Pero a medida que el mercado evolucionó y muchas empresas de petróleo y gas comenzaron a requerir mayor rendimiento en tubos y racores en todas sus plataformas, la tubería de acero inoxidable 316 comenzó a mostrar sus vulnerabilidades. La corrosión proveniente de condiciones oceánicas duras se convertirá en un problema mucho antes del final de la vida de una plataforma marina, pero el reemplazo continuo de componentes corroídos es costoso y arriesgado.

¿Cómo prevenir la corrosión? Se han desarrollado nuevas aleaciones que ofrecen un rendimiento de corrosión fiable, incluyendo la formulación de acero inoxidable superdúplex de Swagelok, acero inoxidable 6 moly y otros. Entonces, parecería razonable que los profesionales de petróleo y gas especificaran aleaciones de mayor rendimiento en todas sus plataformas para cada aplicación, ¿verdad?

No necesariamente. La selección correcta de materiales en sistemas diferentes depende de una variedad de factores entrelazados, incluyendo condiciones ambientales, rendimiento requerido y, por supuesto, costo. Y aunque muchos operadores pueden preferir especificar un material por simplicidad, eso no es a menudo la opción más económica.

Por ejemplo, el acero inoxidable 316 proporciona buena ductilidad para facilidad de conformado y soldadura a un punto de precio atractivo. Sigue siendo aplicable para algunos sistemas de fluidos de petróleo y gas, especialmente si esos sistemas están ocultos o protegidos de factores ambientales como sol, salpicaduras de sal y otros. Importante, sin embargo, no todas las formulaciones de acero inoxidable 316 son las mismas, concentraciones más altas de níquel y cromo que las mínimamente requeridas por ASTM pueden llevar a una resistencia a la corrosión y fiabilidad mejoradas.

En el otro extremo del espectro, los sistemas de fluidos de gas ácido requieren lo último en resistencia a la corrosión para prevenir agrietamiento de gas ácido, o agrietamiento por corrosión bajo tensión por sulfuro (SSC). El SSC es el deterioro del metal debido al contacto con sulfuro de hidrógeno y humedad, una combinación común y severamente corrosiva encontrada en muchas plataformas marinas, especialmente a medida que se desarrollan más yacimientos ácidos alrededor del globo. El resultado es fragilización del material, resultando en agrietamiento bajo la acción combinada de tensión de tracción y corrosión. Aleaciones más avanzadas, incluyendo Aleación 825, Aleación 625 y otras, deben especificarse para seguridad y sostenibilidad y están descritas por el estándar NACE MR0175/ISO 15156.

Entre ambos extremos del espectro, hay oportunidades adicionales para desplegar aleaciones específicas para satisfacer mejor las necesidades de esa aplicación. Por ejemplo, algunos sistemas pueden requerir que solo la tubería se especifique como aleación avanzada, mientras que el acero inoxidable 316 sigue siendo adecuado para racores. Cuando los profesionales de petróleo y gas están armados con una comprensión robusta de ciencia de materiales, están más empoderados para tomar decisiones optimizadas y maximizar el valor en toda la plataforma.

Capacitación en Ciencia de Materiales en Acción

Hay mucho que entra en un programa de capacitación exitoso, sin importar el tema. Al evaluar oportunidades de capacitación, los operadores de petróleo y gas siempre deben buscar formadores que tengan experiencia significativa en el mundo real y hayan pasado por capacitación robusta ellos mismos.

Los programas de capacitación más exitosos no pintan con brocha gorda, se basan en las necesidades y desafíos que su instalación enfrenta cada día. La buena capacitación depende de la capacidad del formador para entender circunstancias locales, regulaciones y otros factores geográficos específicos que impactan su instalación. Las regulaciones que gobiernan la actividad de petróleo y gas en el Norte del Reino Unido, por ejemplo, son diferentes de las en el Golfo de México.

La especificidad regional para la capacitación también puede incluir el nivel general de conocimiento entre las fuerzas laborales locales. Por ejemplo, el centro de ventas y servicio de Swagelok en Malasia hace una cantidad significativa de negocios dentro de los mercados de Malasia, Indonesia, Singapur, Tailandia y Vietnam, donde un mercado de petróleo y gas próspero pero aún emergente está comenzando a tomar forma. A través de esta experiencia, sabemos que hay un fuerte apetito por capacitación en ciencia de materiales y corrosión, altamente importante para operaciones de petróleo y gas de alto riesgo. Nuestros equipos han tenido la oportunidad de proporcionar capacitación personalizada en metalurgia y ciencia de materiales para ayudar a elevar el conocimiento de las partes interesadas de la industria para un mayor éxito. Otros mercados, y otras aplicaciones de plantas específicas, pueden tener diferentes necesidades. Nuestros formadores adicionalmente realizaron sesiones de almuerzo y aprendizaje con clientes clave para responder sus preguntas específicas sobre aleaciones.

La especificidad individual importa cuando se trata de capacitación y selección de materiales también. Hay diferencias virtualmente innumerables entre plataformas individuales de petróleo y gas en todo el mundo, y todas impactan la selección de materiales. ¿Qué métodos se usan típicamente para instalación de tubería y racores? ¿Cómo mantienen los operadores y personal de mantenimiento los sistemas limpios? ¿Pueden los sistemas protegerse de la luz solar o el rocío oceánico?

Estas son las conversaciones que Swagelok tiene con cada cliente con el que trabajamos cuando se trata de capacitación en ciencia de materiales y selección y especificación de materiales. La conclusión para cualquier operación que considere oportunidades de capacitación es que el servicio localizado y la experiencia específica pueden ser un verdadero diferenciador, enfocados en necesidades y desafíos relevantes para sus operaciones.

¿Interesado en saber más? Descubra cómo puede beneficiarse de las oportunidades de capacitación de Swagelok hoy: