Los tipos de metales utilizados en la industria de petróleo y gas

La perforación de petróleo crudo, así como la producción, el procesamiento, el almacenamiento y el transporte de este producto energético, causan enormes tensiones y corrosión en los materiales utilizados en los equipos de la industria petrolera. Los fluidos que contienen ácido utilizados durante las operaciones de perforación pueden ingresar a la tubería a través de la cual fluyen. El petróleo crudo del suelo contiene sustancias como el azufre y el sulfuro de hidrógeno que inducen la corrosión en las tuberías, un problema que ha afectado a más del 80 por ciento de las tuberías que transportan petróleo crudo desde la vertiente norte de Alaska. Las temperaturas superiores a 1, 100 grados Fahrenheil en las plantas de procesamiento de petróleo pueden hacer que el acero se vuelva quebradizo. Los metales utilizados en la industria del petróleo tienen que soportar todos estos problemas.

Acero

El acero es el metal más importante utilizado en cada sector de la industria del petróleo y el gas, desde la producción y el procesamiento hasta la distribución de productos refinados. El acero al carbono es una aleación de hierro con hasta 2 por ciento de carbono que aumenta la resistencia del material y su resistencia a la corrosión. El acero también contiene trazas de otros metales como el níquel o el cromo.

Níquel

La adición de níquel a las aleaciones de acero aumenta su resistencia y resistencia a la corrosión. Las aleaciones de níquel se usan comúnmente en "árboles de Navidad": combinaciones de válvulas y tuberías que se ajustan sobre una cabeza de pozo. El acero con un 9 por ciento de contenido de níquel es resistente a temperaturas extremadamente altas y muy bajas; se usa en intercambiadores de calor, que eliminan el calor de El petróleo y el gas están a aproximadamente 392 grados F y se enfrían a 70 grados F. Lo que permite el transporte seguro del fluido. El acero y las aleaciones de níquel se utilizan ampliamente en las plantas de procesamiento de gas y las plantas de gas natural licuado debido a su alta resistencia y resistencia a la corrosión.

Cobre

El cobre y sus aleaciones, como el bronce, tienen una excelente conductividad eléctrica y térmica y propiedades criogénicas o resistentes al frío. Estos metales se utilizan en válvulas, vástagos, sellos y aplicaciones de transferencia de calor. Una aleación de bronce con restos de níquel y aluminio se puede utilizar en cabezales de pozo y válvulas de prevención de estallido. Las sales de cobre, como el sulfato de cobre, se utilizan en plantas de procesamiento de gas para absorber el mercurio. El mercurio se produce en el gas natural y se separa durante el procesamiento. Es tóxico para los seres humanos y reacciona con otros metales en los equipos de la planta, lo que provoca una falla frágil.

Titanio

El titanio es uno de los metales más versátiles y valiosos utilizados en los sectores de petróleo y gas y otras aplicaciones industriales. La adición de titanio a las aleaciones de acero aumenta la resistencia, densidad y resistencia a la corrosión del material. El uso de esta aleación en la tubería de fondo de pozo, el revestimiento de aleación de acero alrededor de un pozo, se ha generalizado en la última década.

Las aleaciones de titanio de alta resistencia utilizadas en las piezas de los compresores son duraderas y aumentan la vida útil de esas piezas en comparación con otras aleaciones de acero. El titanio es altamente resistente al agua de mar, al dióxido de carbono y a la corrosión por sulfuro de hidrógeno. Mantiene su resistencia a las temperaturas muy bajas (-240 grados F) requeridas para licuar el gas natural. Se utiliza en tubos de intercambiadores de calor en plantas de gas natural licuado y en los revestimientos de los recipientes a presión en buques tanque de GNL.

Cromo

El cromo fue uno de los primeros metales que se usaron para fortalecer las aleaciones de acero y aún se usa para este propósito. El acero con bajo contenido de carbono que contiene 12 a 14 por ciento de cromo es altamente resistente al dióxido de carbono, al sulfuro de hidrógeno y a las altas temperaturas (por encima de 435 grados F) que se encuentran en los pozos de petróleo y gas más profundos. El uso de tubos de acero que contienen esta proporción de cromo se ha disparado en los últimos cinco años en los Estados Unidos con el auge de la perforación de gas de esquisto. Los compuestos de cromo, como el lignosulfonato de cromo, se han utilizado en los fluidos de perforación de la industria petrolera como desfloculantes; estos compuestos reducen la viscosidad del fluido y evitan que el material de roca suspendido se obstruya alrededor de la broca. Pero como se ha demostrado que los compuestos de cromo dañan el medio ambiente, han sido reemplazados en los fluidos de perforación por lignosulfonatos de hierro y calcio.

Molibdeno

El molibdeno es otro metal que aumenta la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión de las aleaciones de acero. El acero de alto rendimiento utilizado para la construcción de gasoductos contiene entre 2 y 4 por ciento de molibdeno. También se utiliza como catalizador en los procesos de refinería de petróleo que eliminan el azufre para producir gasolina con bajo contenido de azufre y otros combustibles que cumplen con las regulaciones ambientales.