Por qué la capacitación en ciencia de materiales es importante para los ingenieros de instrumentación de petróleo y gas

Por qué la formación en ciencia de materiales es importante para los ingenieros de instrumentación de petróleo y gas

Brian Van Valkenburg, director de marketing de servicios y formación

A medida que el mercado de petróleo y gas en alta mar ha evolucionado, lo que está en juego para una operación confiable y sin fugas solo se ha vuelto más alto. Los operadores de petróleo y gas que buscan mantener una operación segura libre de peligros ambientales mientras maximizan el valor tienen una tarea difícil que cumplir.

Han pasado algunas cosas. En general, la confiabilidad general de los sistemas de fluidos y sus componentes básicos se ha convertido en una prioridad máxima. Impulsados ​​por los costos operativos y la disponibilidad de mano de obra, entre otros criterios, los operadores de plataformas han buscado cada vez más componentes que duren toda la vida útil de la plataforma, en lugar de requerir cambios regulares. En segundo lugar, dado que las plataformas se han desplazado cada vez más lejos de la costa, requieren una confiabilidad inquebrantable en profundidades mayores que nunca.

Considere también que entre líneas de instrumentación, energía hidráulica, inyección química, sistemas de diluvio y más, una plataforma costa afuera puede contener casi 50 000 pies de tubería, más de 20 000 componentes de sistemas de fluidos, no menos de 10 000 accesorios y hasta 8000 conexiones mecánicas. Cada uno de estos puntos es fundamental para la confiabilidad y seguridad integral de la plataforma; especificar los componentes y materiales correctos es de suma importancia.

Estas condiciones hablan de la creciente importancia de comprender la metalurgia y la ciencia de los materiales, y por qué la capacitación adecuada en estos temas y la selección pueden ayudar a los profesionales del petróleo y el gas de hoy en día a prevenir la corrosión y lograr un mayor éxito.

El equipo de servicios de campo de Swagelok ayuda regularmente a sus clientes de petróleo y gas a comprender mejor la selección y especificación de los materiales correctos para su plataforma a través de nuestro programa de capacitación en ciencia de materiales. He aquí por qué los profesionales del petróleo y el gas pueden beneficiarse de una comprensión más profunda de la ciencia de los materiales y cómo puede ser un evento de formación exitoso de Swagelok:

La evolución de las aleaciones y los beneficios del entrenamiento

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

La tubería de acero inoxidable 316 fue una vez el material elegido para aplicaciones de petróleo y gas en todas partes. Durante mucho tiempo había ofrecido un rendimiento adecuado y, en las circunstancias adecuadas, todavía lo hace. Pero a medida que el mercado evolucionó y muchas compañías de petróleo y gas comenzaron a exigir un mayor rendimiento en tubos y accesorios en todas sus plataformas, la tubería de acero inoxidable 316 comenzó a mostrar sus vulnerabilidades. La corrosión derivada de las duras condiciones oceánicas se convertirá en un problema mucho antes del final de la vida útil de una plataforma en alta mar, pero el reemplazo continuo de los componentes corroídos es costoso y riesgoso.

¿Cómo prevenir la corrosión? Desde entonces, se han desarrollado nuevas aleaciones que ofrecen un rendimiento confiable contra la corrosión, incluida la formulación de acero inoxidable súper dúplex de Swagelok, el acero inoxidable 6 molibdeno y otros. Por lo tanto, sería lógico que los profesionales del petróleo y el gas especificaran aleaciones de mayor rendimiento en todas sus plataformas para cada aplicación, ¿verdad?

No necesariamente. La selección correcta de materiales en los diferentes sistemas depende de una variedad de factores entrelazados, incluidas las condiciones ambientales, el rendimiento requerido y, por supuesto, el costo. Y aunque muchos operadores pueden preferir especificar un material por motivos de simplicidad, esa no suele ser la opción más económica.

Por ejemplo, el acero inoxidable 316 proporciona una buena ductilidad para facilitar el conformado y la soldadura a un 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 el sol, la niebla salina y otros. Sin embargo, es importante señalar que no todas las formulaciones de acero inoxidable 316 son iguales:concentraciones más altas de níquel y cromo que las mínimas requeridas por ASTM pueden conducir a una mayor resistencia a la corrosión y confiabilidad.

En el otro extremo del espectro, los sistemas de fluidos de gas amargo requieren lo último en resistencia a la corrosión para evitar el agrietamiento por gas amargo o el agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC). SSC es el deterioro del metal debido al contacto con el sulfuro de hidrógeno y la humedad, una combinación común y severamente corrosiva que se encuentra en muchas plataformas marinas, especialmente a medida que se desarrollan más depósitos ácidos en todo el mundo. El resultado es la fragilización del material, lo que provoca grietas bajo la acción combinada de la tensión de tracción y la corrosión. Las aleaciones más avanzadas, incluidas la aleación 825, la aleación 625 y otras, deben especificarse por motivos de seguridad y sostenibilidad y se describen en la norma NACE MR0175/ISO 15156.

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

Entrenamiento en ciencia de materiales en acción

Hay muchas cosas que intervienen en un programa de capacitación exitoso, sin importar el tema. Sin embargo, al evaluar las oportunidades de capacitación, los operadores de petróleo y gas siempre deben buscar capacitadores que tengan una experiencia significativa en el mundo real y que hayan recibido una capacitación sólida.

Los programas de capacitación más exitosos no pintan a grandes rasgos:se basan en las necesidades y los desafíos que enfrenta su instalación todos los días. Una buena capacitación depende de la capacidad del capacitador para comprender las circunstancias locales, las reglamentaciones y otros factores geográficos específicos que impactan en sus instalaciones. Las regulaciones que rigen la actividad de petróleo y gas en el norte del Reino Unido, por ejemplo, son diferentes a las del Golfo de México.

La especificidad regional para la capacitación también puede incluir el nivel general de conocimiento entre la fuerza laboral local. Por ejemplo, el centro de ventas y servicio de Swagelok en Malasia realiza una cantidad significativa de negocios en 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 existe un gran apetito por la capacitación en ciencia de materiales y corrosión, muy importante para las operaciones de petróleo y gas de alto riesgo. Nuestros equipos han tenido la oportunidad de brindar 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 necesidades diferentes. Nuestros capacitadores también organizaron almuerzos y sesiones de aprendizaje con clientes clave para responder sus preguntas específicas sobre aleaciones.

La especificidad individual también importa cuando se trata de entrenamiento y selección de materiales. Existen prácticamente innumerables diferencias entre las plataformas individuales de petróleo y gas en todo el mundo y la selección de todos los materiales de impacto. ¿Qué métodos se utilizan normalmente para la instalación de tuberías y accesorios? ¿Cómo mantienen limpios los sistemas los operadores y el personal de mantenimiento? ¿Se pueden proteger los sistemas de la luz solar o del rocío del océano?

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. El resultado final para cualquier operación que considere oportunidades de capacitación es que el servicio localizado y la experiencia específica pueden marcar una verdadera diferencia, enfocados en las necesidades y desafíos relevantes para sus operaciones.

¿Interesado en aprender más? Descubra cómo puede beneficiarse hoy de las oportunidades de formación de Swagelok: