Introducción

En la protección anticorrosiva del interior de cañerías, los inhibidores de corrosión han adquirido un rol sin dudas protagónico. Se trata de productos químicos que se agregan en pequeñas cantidades a los sistemas y que pueden retardar la cinética de las reacciones anódicas/catódicas o adsorberse a las paredes del metal, aislándolo del contacto con el electrolito corrosivo (producto que se transporta).

Debido a la diversidad operativa en las que se deben aplicar, no resulta sencillo seleccionar el producto adecuado para cada línea o instalación. Puede llegar a pensarse que, puesto que las condiciones de operación son muy difíciles de reproducir en laboratorio, no tiene mayor sentido invertir tiempo y dinero en dicha etapa previa a una prueba en campo. Sin embargo, está demostrado todo lo contrario. Las pruebas de laboratorio permiten interesantes ahorros económicos ya que evitan complejas maniobras operativas para adecuar los sistemas para las pruebas en campo, disminuyendo los plazos de testeos en el proceso de selección del producto más adecuado. En este sentido, se ha desarrollado normativa que detalla distintas metodologías aceptadas para la evaluación de inhibidores de corrosión en condiciones de flujo bien definidas.

El proceso

Estudio de susceptibilidad a la corrosión

Previo al proceso de selección de inhibidores se realiza una revisión de la potencialidad corrosiva en las instalaciones donde serán aplicados.  Las predicciones de velocidad de corrosión permitirán categorizar los pozos o líneas en función de la criticidad de estos y establecer las condiciones de los diferentes ensayos. Existen diferentes modelos para estimar la velocidad de corrosión (por ejemplo el NORSOK, que permite estimarla cuando el agente corrosivo preponderante es el CO2). En general estos modelos otorgan una estimación conservativa de la velocidad de corrosión y el resultado debe interpretarse como la máxima velocidad por picado que puede existir en el ducto

Evaluación de inhibidores en laboratorio

La selección de un producto químico está regida por el criterio de determinar cuál producto puede disminuir y/o controlar la velocidad de corrosión al menor costo posible. Antes de evaluar un tratamiento químico candidato en el campo, se utilizan pruebas de laboratorio que proporcionan un medio simple, compacto, rápido y económico para predecir el comportamiento de un inhibidor candidato respecto de las operaciones relevantes en el campo.

El proceso de selección incluye la realización de ensayos de eficiencia, donde se evalúa la capacidad del inhibidor para minimizar la corrosión. Además, se analizan otras propiedades que también cobran importancia al momento de su aplicación a un determinado sistema, tales como la estabilidad térmica, su compatibilidad con otros materiales y los efectos sobre las características físicas de los fluidos de proceso.

Durante la evaluación en laboratorio suelen manifestarse ciertas particularidades que permiten hacer más contundente el ranqueo final. Es importante comprender que, en este proceso, no existen buenos o malos productos sino productos adecuados para cada una de las condiciones de los sistemas bajo estudio, que son infinitamente diversas.

Todo el proceso se ejecuta bajo los lineamientos de la norma ASTM G170-06 (2020) “Standard Guide for Evaluating and Qualifying Oilfield and Refinery Corrosion Inhibitors in the Laboratory”.

Los inhibidores de corrosión se caracterizan por su solubilidad y dispersabilidad. Pueden ser solubles en agua, solubles en aceite o dispersables en agua y solubles en aceite. Aunque un inhibidor de corrosión es soluble en un medio, una parte de este aún puede estar presente (o repartirse) en la otra fase, lo que se conoce como partición del inhibidor.

La eficacia de un inhibidor de la corrosión depende del material de la tubería, la composición del inhibidor, los mecanismos de corrosión, la composición del fluido y el tipo de flujo. Además, el rendimiento de un tratamiento químico puede verse afectado por la temperatura, la velocidad de flujo, la solubilidad, la compatibilidad con otros productos químicos y la disponibilidad del químico.

El aumento de temperatura puede producir la descomposición del producto químico y el aumento de la corrosión. Mientras que las disminuciones en la temperatura pueden afectar la capacidad de administrar el producto. Por su parte, el esfuerzo cortante de las altas velocidades de flujo puede tener un efecto adverso en el rendimiento por la remoción mecánica de las películas formadas por los productos de corrosión o por los inhibidores de corrosión, causando la exposición de la superficie del metal en el medio corrosivo, mientras que las velocidades bajas pueden impedir la entrega efectiva del producto químico.

Para la evaluación de la eficiencia de los inhibidores se determina la velocidad de corrosión mediante la técnica de resistencia a la polarización lineal y polarización de Tafel. Es muy usado el ensayo en celda Kettle para diferentes concentraciones cercanas a la óptima comercial y a diferentes condiciones de partición agua/hidrocarburo. La normativa recomienda la determinación de la velocidad de corrosión y eficiencia por la técnica del electrodo de cilindro rotatorio a diferentes concentraciones de inhibidor y diferentes velocidades de flujo.

En nuestra próxima entrega se presentará la evaluación de cuatro productos comerciales, dos de carácter soluble en agua y dos solubles en hidrocarburo, para su implementación en un sistema con elevado corte de agua.