Proceso de revestimiento de tuberías CermaClad
El revestimiento es un proceso en el que se superpone un compuesto resistente a la corrosión o una aleación sobre el metal base para evitar su corrosión mediante una unión permanente. Por lo general, las capas de revestimiento se fabrican mediante soldadura o utilizando tecnologías láser. El inconveniente de la soldadura por arco y láser es que estos métodos de revestimiento toman mucho tiempo; esencialmente, son lentos.
MesoCoat Inc. comenzó a producir tubería sin costura con revestimiento interior para el procesamiento de petróleo y gas, usando un proceso llamado CermaClad™ para sellar las tuberías con material resistente al desgaste y la corrosión.
El petróleo crudo corroe la superficie interior de la tubería utilizada para transportarlo, lo que obliga a las empresas de energía a reemplazar la tubería a un ritmo que asciende a billones de dólares, según estudios de mercado.
Tecnología CermaClad utiliza una fuente de luz de alta intensidad, descrita por el desarrollador como “un sol artificial capturado en un reflector”, para fusionar revestimientos de metal y cermet en los interiores de las tuberías de acero. El proceso también se puede utilizar en material de placa y barra.
Esta fuente de luz puede ejercer una energía de hasta 500kW, que es drásticamente más alta que cualquier máquina de soldadura/revestimiento láser. Como resultado, el proceso CermaClad fusiona rápidamente los materiales de protección dentro o fuera de los tubos y tuberías que se utilizan en la industria petrolera.
La nueva planta del área de Cleveland tiene una sola línea en funcionamiento, pero el proceso CermaClad es de 15 a 100 veces más rápido que el revestimiento con soldadura o el revestimiento con láser. La velocidad del proceso de recubrimiento CermaClad coincide con la velocidad de línea de las acerías y, como tal, puede reducir los plazos de entrega de las tuberías revestidas en un 75-80 %.
Nanocompuestos CermaClad
Los exclusivos recubrimientos de metal-cerámica de nanocompuestos proporcionados por el proceso CermaClad ofrecen una resistencia a la corrosión y al desgaste similar a la del diamante o el vidrio. Aún así, conservan la dureza y la resistencia de los metales.
Para proporcionar resistencia al desgaste y la corrosión, estos recubrimientos de nanocompuestos reemplazan los actuales carburos electrolíticos de cromo duro, rociado y fusión, deposición física y química de vapor, galvanoplastia y rociado térmico.
Para mejorar la resistencia al desgaste, las tuberías CermaClad utilizan materiales patentados resistentes al desgaste, como aleaciones de metal semiamorfas y cermet diseñado (cerámica-metal). Estos compuestos incluyen carburo de tungsteno (WC) y carburo de cromo (CrC), los cuales son materiales extremadamente duros.
Aplicaciones de revestimiento de tuberías CermaClad
La disponibilidad de la tubería resistente a la corrosión debería atraer a las empresas de recursos nacionales que perforan y procesan gas de esquisto y otras reservas.
MesoCoat también espera que sus tuberías ofrezcan una alternativa económica y ambientalmente racional para los desarrolladores de reservas de gas y petróleo agrio, incluidos los desarrollos presalinos en Brasil y África Occidental, proyectos de aguas profundas en el Golfo de México y proyectos de gas en el sudeste asiático.
Las tuberías tratadas con el proceso CermaClad no se doblan bajo tensión y son un 20 % menos costosas que las tuberías revestidas con soldadura, lo que las hace mucho más rentables.
Teniendo en cuenta la gran longitud de tubería necesaria para los oleoductos, la reducción del costo en una quinta parte permite un cambio significativo en la asignación de recursos.
Las tuberías CermaClad se pueden usar en tuberías, elevadores y líneas de flujo en alta mar en aguas profundas. Pero también se pueden utilizar en aplicaciones terrestres en industrias petroquímicas, de desalinización, de generación de energía y, por supuesto, de petróleo y gas.
Investigación y desarrollo de CermaClad
En el pasado, MesoCoat’s llegó a un acuerdo de desarrollo con EWI, el centro de investigación de procesos de soldadura, para ayudar a acelerar la ampliación de la fabricación para las operaciones de CermaClad.
La experiencia en soldadura, las habilidades de simulación y los servicios de desarrollo de controles de EWI respaldan el desarrollo de las especificaciones del proceso de fabricación y los procedimientos NDT para MesoCoat. Estos esfuerzos serán seguidos por esfuerzos para expandir la calificación del proceso de soldadura y unión de tuberías bimetálicas.
La tecnología de revestimiento por fusión de gran superficie y alta velocidad de CermaClad produce productos terminados de alta calidad con costos fijos y de capital significativamente más bajos que los procesos alternativos.
La instalación de MesoCoat les permite demostrar la producción continua y automatizada de segmentos de tubería de 12 metros. Y, este es un hito importante hacia la realización de su misión de ofrecer una protección rentable durante la vida útil de los activos en un esfuerzo por reducir los 2,2 billones de dólares desperdiciados en todo el mundo como resultado de la corrosión y el desgaste evitables.
El MesoCoat y su revolucionario proceso CermaClad de alta velocidad han recibido múltiples premios RnD, gracias a sus materiales cerámico-metálicos de alta resistencia y tenacidad y sus altas velocidades de fusión.
Conclusión
El proceso de revestimiento de tuberías CermaClad no es nuevo, pero sigue ganando terreno. Teniendo en cuenta el problema de la corrosión que enfrentan muchas industrias, CermaClad solo puede crecer a partir de aquí.
Sus aleaciones de revestimiento únicas ofrecen una protección excepcional y mejoran la longevidad de las tuberías, tubos, barras, placas y otras piezas expuestas a agentes corrosivos.