Análisis de Falla de Recubrimiento de PE

CLAUDIO JAVIER PÉREZ, CARLOS PIACENITNI Y JOSE CARELLA

2006-06-30

2006-10-10

Química

Qca.,Petroqca.y Carboqca.-Ind.del Caucho

Objetivo Estudio de las posibles causas de falla de recubrimiento de Polietileno de Baja Densidad (PEBD) aplicado en tubería de un gasoducto. Metodologia y tecnicas .3.1) Identificación de PEBD Contratipo y selección de técnica de caracterización estructural: Al no disponerse de muestras del material original (Poliolefinas PB 526, índice de fluidez: 0.26 y densidad: 0.922 g/cm3), se procedió a adquirir un polietileno contratipo, siendo el mismo el 203 M LDPE de DOW , el cual presenta características y propiedades semejantes (índice de fluidez: 0.30 y densidad: 0.921 g/cm3) a la indicadas en la hoja técnica del PB 526, suministrada por la Empresa.   3.2) Aplicación de SSA a muestras de Poliolefinas PB 526 del gasoducto, dúctil y frágil   Se estudiaron diversos métodos para determinar las diferencias estructurales existentes entre la muestra de material original del gasoducto catalogado como “dúctil” y la catalogada como “frágil”. Los mejores resultados se obtuvieron por calorimetría diferencial con una técnica denominada Cristalización Secuencial Inducida por Recocido (Secuencial Self Annealing - SSA). La técnica permite obtener distintas poblaciones de cristales que funden a distintas temperaturas. Los cristales más finos funden a temperaturas mas bajas. La distribución de espesores de cristales refleja la distribución de sectores de cadenas cristalizables entre ramificaciones. Se estima que cortes de cadenas en los carbonos terciarios producirá un aumento de la cantidad de cristales de ciertos tamaños, preferentemente en la zona de alta temperatura.   3.3) Determinación de parámetros de la estructura química de PEBD contratipo: Se diseñaron experimentos destinados a determinar los efectos de aire y temperatura sobre polietilenos análogos (contratipo 203 M LDPE de DOW) al utilizado en el gasoducto, ya que no se dispone de muestras del PEBD original. Las temperaturas elegidas para el ensayo son 70ºC, 90ºC y 105ºC. Se considera de este modo la temperatura de servicio en las proximidades de la estación de bombeo y temperaturas más altas para proceder a un envejecimiento acelerado. Para examinar los efectos en tiempos más cortos se utilizaron dos tipos de muestras. Una primera muestra consiste en 203 M LDPE de DOW sin modificaciones, y una segunda muestra de 203 M LDPE de DOW al cual se le extrajo el antioxidante por lavado con solvente. Ambas muestras se moldearon en forma de láminas finas de 200 micrones de espesor. Las mismas fueron “envejecidas” en contacto con aire y a 70ºC, 90ºC y 105ºC, constantes, durante 45 días corridos. Semanalmente, durante los 45 días, se extrajeron probetas de las láminas y se efectuó un análisis de SSA sobre cada una. La finalidad es verificar si el proceso de envejecimiento afecta a la estructura química del PEBD en la forma sugerida anteriormente, y como consecuencia de cortes de cadenas en los carbonos terciarios se produce un aumento de la cantidad de cristales de ciertos tamaños, preferentemente en la zona de alta temperatura.