Introducción

En la industria del petróleo y gas los activos se encuentran sujetos a distintos mecanismos de daño a lo largo de su vida útil, lo cual implica que, sin un adecuado plan de mantenimiento, su integridad se vea comprometida con el paso del tiempo. Algunas de las amenazas a la que están expuestos son la corrosión, las fuerzas naturales, los daños efectuados por terceros, entre otras.

La normativa internacional ASME B31.8S referida a la gestión de integridad de gasoductos on-shore especifica 3 metodologías principales para la inspección de dichos sistemas, las cuales son:

• In-Line-Inspection (ILI)
• Prueba Hidráulica
• Metodologías de Evaluación Directa (para Corrosión Externa/Corrosión Interna/Corrosión Bajo Tensión)

Todas estas metodologías implican una inversión significativa y, por ello, no es viable adoptar una frecuencia elevada de ejecución. A modo de guía, las recomendaciones para los períodos de inspección necesarios se presentan a continuación [1].

Tabla 1. Períodos de re-inspección recomendados (ASME B31.8S).

Si bien la metodología ILI ganó un indiscutible protagonismo en la última década, tanto por la cantidad y calidad de la información obtenida como por los avances tecnológicos dentro del campo, lamentablemente no todos los sistemas son “chancheables” o “piggeables”.

El proceso conocido como evaluación directa de la corrosión externa, ECDA por sus siglas en inglés, es una metodología estructurada en cuatro etapas que busca identificar la existencia de procesos corrosivos activos sobre un ducto, permitiendo establecer medidas de mitigación que aseguren la integridad de los activos. Este tipo de evaluaciones es ampliamente utilizado en sistemas de ductos donde no es viable para las operadoras realizar inspecciones internas (ILI) o pruebas de presión.

El proceso contempla la identificación y ubicación de los eventuales puntos con corrosión externa activa, excavaciones para la evaluación y reparación de los defectos y definición de los períodos de reinspección. El análisis de la información recolectada en todas las etapas permite delinear las acciones de mitigación.

Los sistemas de ductos, principalmente aquellos de distribución ubicados en centros poblados, suelen estar expuestos a interferencias de corrientes parásitas de diversa índole y a daños por terceros, requiriéndose permanente monitoreo, para lo cual el ECDA ofrece una excelente herramienta. Una de las características más importantes del proceso ECDA es que es un proceso continuo ya que incluye la definición el período de reinspección que dará inicio a un nuevo ciclo. Mantener su sistematización permitirá no solo identificar oportunidades de mejora para el sistema bajo estudio sino también para la ejecución de la metodología. Asimismo, permite evaluar la eficacia de las medidas que se hayan tomado con anterioridad.

Como muchos otros análisis, la cantidad y calidad de la información disponible es primordial para su ejecución. Una base de datos pobre puede llevar a una mala segmentación del sistema o inclusive a conclusiones erróneas. Puede utilizarse un primer proceso ECDA como línea base, pero es imprescindible retroalimentar la base de datos constantemente.

El Proceso

El proceso ECDA se puede resumir en el siguiente diagrama de flujo circular.

Figura 1. Diagrama resumido del proceso ECDA.

En la etapa de “Pre-Evaluación” se busca identificar la factibilidad de realizar el proceso ECDA y, posteriormente, segmentar el sistema en unidades que se comporten de forma similar frente a la susceptibilidad a la corrosión externa. Esto último puede asemejarse a lo realizado durante un análisis de riesgo.

Esta etapa del proceso es muy importante, especialmente cuando se realiza por primera vez, ya que es cuando se recopila toda la información disponible de los sistemas y se evalúan condiciones anómalas. En la Figura 2 se muestra un ejemplo de un sistema de distribución de gas enclavado en un centro urbano y rodeado de una red de ferrocarril eléctrico (línea de puntos rojos).

Figura 2. Sistema de distribución de gas y red de ferrocarril eléctrico

En este ejemplo, el sistema bajo estudio cuenta con más de 10 años de implementación de ECDA y antecedentes de ensayos eléctricos. La factibilidad de utilizar esta técnica de inspección era evidente; no obstante, en la etapa de preevaluación, se destacaron los siguientes puntos:

• El sistema no cuenta con un revestimiento o condiciones en el suelo que puedan generar apantallamiento eléctrico.
• Si bien hay parte de la superficie en los sistemas que se encuentran pavimentadas (lo cual puede alterar la eficacia en la detección), se ha demostrado a lo largo de los años que las inspecciones indirectas pueden realizarse sin inconveniente.
• Por la ubicación de estos gasoductos (en una ciudad) es inevitable que existan otras estructuras enterradas, cartelería e instalaciones vandalizadas así como un alto tránsito vehicular que obstaculizan un avance fluido en los relevamientos. Sin embargo, la amplia experiencia del personal que viene ejecutando la tarea en este sistema en particular permitió desarrollar el proceso ECDA sin mayores dificultades. Otra ventaja de sistematizar el proceso es que, si el equipo de trabajo se mantiene, su conocimiento del sistema y del entorno se perfecciona en cada ciclo.

Un punto clave de esta etapa se centra en definir las técnicas que se utilizarán en la segunda etapa de “Inspección indirecta”. Por supuesto, haber realizado múltiples procesos ECDA simplifica esta decisión. La norma NACE SP502 [2] establece que, al menos 2 técnicas de inspección indirecta deben ser seleccionadas. Estas técnicas deben ser complementarias (es decir, entre ambas deben compensar los puntos débiles de la otra). La norma mencionada presenta recomendaciones sobre algunas de ellas y su aplicabilidad. En la industria, dos técnicas que son de muy amplia implementación son el CIPS (Close Interval Potential Survey) y el DCVG (Direct Current Voltage Gradient). En este caso, por la experiencia previa se podía asegurar que el uso conjunto de ambas brinda resultados satisfactorios para evaluar el estado del sistema de forma indirecta.

Entre las variables relevantes al proceso ECDA se encuentran, además de los datos constructivos de la cañería, información relacionada al entorno (tipo de suelo, datos de resistividades) y al sistema de protección catódica (ubicación de ánodos, fuentes posibles de corrientes parásitas, períodos sin protección catódica, etc). En ciertos casos de sistemas muy antiguos, parte de la información mencionada anteriormente no suele no estar a disposición durante la primera ejecución del proceso ECDA. Es aquí cuando se observa el primer beneficio de mantener esta metodología sistematizada: una base de datos en mejora continua.

La recolección frecuente de información por sí sola no es suficiente ya que datos, gracias a los desarrollos tecnológicos de los últimos años, sobreabundan. Lo que genera beneficios significativos del proceso, es documentar las estrategias de mejora continua de procedimientos o incluso generar un Programa de Colección y Mejora de Datos dentro del Plan de Gestión de la Integridad.

La permanente mejora de la base de datos permite refinar la segmentación de los sistemas. Como se mencionó al comienzo de esta sección otro de los objetivos de la etapa de “Pre-evaluación” es lograr dividir al sistema en unidades de similar susceptibilidad a la amenaza bajo estudio. En una primera ejecución es posible que se tomen criterios por demás conservadores. Un típico caso es que en una primera instancia se segmente por ligeras diferencias en la antigüedad de los subsistemas y luego, en posteriores ciclos, cuando se evidencia que la condición de los tramos más antiguos es muy similar a la de tramos más nuevos, la segmentación se simplifica.

Por el contrario, también es posible que se obvien criterios relevantes. Por ejemplo, si se desconoce el impacto de posibles interferencias eléctricas puede que en la primera segmentación no se considere la cercanía a las líneas de ferrocarril. Lograr conocer el sistema de forma ordenada y documentada permite corregir estos desvíos en los futuros ciclos ECDA.

Entre los hallazgos más significativos que suelen darse en un primer ciclo ECDA se pueden mencionar:

• Ubicaciones desconocidas de ánodos galvánicos que se reportan como defectos DCVG.
• Excavaciones que revelan reparaciones no registradas en la base de datos, incluso muchas con revestimientos distintos al del tipo original del resto del ducto.
• Detección de fuentes de interferencias no consideradas hasta el momento.
• Detección de discontinuidades eléctricas no registradas en documentación del sistema (juntas aislantes).

Durante la etapa de “Inspecciones Indirectas”, mediante la sistematización del proceso ECDA, se presta especial atención a:

• Defectos en el revestimiento que se hayan detectado en el pasado (mediante DCVG) y su evolución a lo largo de los años.
• Zonas donde se han realizado reparaciones de revestimiento anteriormente.

Un nuevo ciclo ECDA permite detectar en forma temprana reparaciones deficientes del revestimiento. Un ejemplo se muestra en la siguiente figura donde se visualiza cómo, durante  relevamientos continuos ejecutados en 2023, se encontró falla en el mismo punto donde ya existía una reparación realizada en 2015 (ciclo ECDA anterior).

Fig. 3. Ejemplo de coincidencia de excavación previa con defecto DCVG actual

La situación anterior no es poco frecuente. Es una problemática real que en reparaciones menores de revestimiento no se exista un adecuado estándar de calidad ya sea en aplicadores, preparadores de superficie o inspectores, y las mismas presenten fallas en forma prematura.

Luego de la realización de las inspecciones, se procede a clasificar los defectos según su criticidad como anomalías “Inmediatas”, “Programadas” y “Monitoreo”. Las medidas mitigativas que se van tomando en los sucesivos ciclos ECDA hacen disminuir (y en algunos casos, eliminar) la cantidad de indicaciones “Inmediatas”.

Durante la tercera etapa (“Evaluación Directa”), se busca identificar la existencia de defectos de pérdida de metal por corrosión. Las verificaciones directas suelen realizar hallazgos significativos no registrados por las compañías hasta ese momento como: juntas dieléctricas, tramos no metálicos, revestimiento próximo a fallar (por ejemplo, ampollas en FBE, mantas termocontraíbles despegadas).

La última etapa (“Post-evaluación”) se enfoca en el análisis de la efectividad del proceso y en el cálculo de la vida remanente del activo. Las sucesivas aplicaciones del proceso ECDA permiten confirmar si la aplicación de las acciones mitigativas ha sido efectiva, logrando que no exista pérdida de metal por corrosión.

Conclusiones

Sistematizar las 4 etapas del proceso ECDA presenta múltiples ventajas:

• Mejora continua de la base de datos: Este punto podría estar relacionado con el Programa de Colección y Mejora de Datos de un Plan de Gestión de la Integridad. Permite detectar cambios en el sistema (como ejemplo están las zonas influenciadas por corrientes parásitas o cambios en el revestimiento).
• Optimización de los criterios de segmentación: La repetición de sucesivos ciclos ECDA permite definir de forma más clara los criterios de susceptibilidad a la corrosión en base a la respuesta del sistema a las distintas características.
• Evaluación de la aplicación de medidas correctivas: y detección en forma temprana de desvíos.
• Identificación de oportunidades de mejora en procedimiento de reparación del revestimiento.
• Conocer las zonas “críticas” del sistema.

En todo el proceso, resulta evidente la importancia de contar con un equipo entrenado y con vasta experiencia. Principalmente cuando la adopción de esta metodología es reciente y la incertidumbre alta. La continuidad del proceso con una gestion eficiente mejora la efectividad de la metodología y reduce significativamente el riesgo en los tramos analizados.