Obtención de sistemas fotopolimerizables para la protección y reparación de tuberías en el campo

PABLO FAYÓ; EXEQUIEL RODRIGUEZ; CLAUDIA VALLO; PABLO MONTEMARTINI

La Plata

Workshop; Workshop de Polímeros y Nanomateriales; 2022

YTEC

Uno de los grandes desafíos que afronta la industria petrolera es el proceso natural de corrosión de los ductos que transportan fluidos como el petróleo, aceite y gas desde los pozos hasta los distintos destinos. Entre los diversos métodos disponibles para proteger las tuberías de acero del medioambiente, se encuentran la protección catódica, el uso de cintas, o la aplicación de revestimientos. Sin embrago, los recubrimientos poliméricos son los más usados debido a que reducen la susceptibilidad a la corrosión actuando como una barrera física.1 Los sistemas de barrera más modernos están basados en polímeros termorrígidos, tal como las resinas epoxi, debido a las cualidades excepcionales que estas poseen.1, 2, 3 Además, la adición de rellenos de tamaño nanométrico mejora las propiedades de barrera y de protección de los recubrimientos orgánicos.2 Para la aplicación de recubrimientos en planta, normalmente se utilizan sistemas químicos cuya polimerización a partir de precursores monoméricos y oligómeros de bajo peso molecular se activa térmicamente.3 En el caso que se requiera la aplicación de recubrimientos para la protección de reparaciones realizadas en campo, la activación térmica suma una serie de complejidades que, en muchas ocasiones, generan la falla posterior de la reparación. En zonas climáticas frías, las tuberías actúan como sumidero de calor, haciendo que sea muy difícil mantener la temperatura requerida para que el proceso de curado se desarrolle de forma correcta. Otro problema que presentan los poliuretanos o resinas epoxi relacionado al procesamiento, es el tiempo de curado el cual puede ser de días o semanas para alcanzar sus propiedades finales. Por lo tanto, resulta importante minimizar el costo, es decir el tiempo de intervención de la línea, de reparación o reemplazo de tramos dañados. Dentro de este objetivo, el tiempo de curado de las resinas que constituyen el recubrimiento juega un rol importante. El empleo de resinas fotocurables puede reducir los tiempos de rehabilitación, mejorar la eficacia del proceso de mitigación del daño y simplificar los procedimientos de trabajo en campo. En este trabajo se presentan resultados preliminares obtenidos en el desarrollo de un recubrimiento anticorrosivo activado mediante fotopolimerización de resinas epoxi modificadas con nanopartículas (NPs).Para ello se estudiaron distintos sistemas epoxi fotopolimerizables de viscosidad variable y se prepararon materiales compuestos mediante la incorporación de NPs. Las propiedades reológicas de las resinas se midieron en función de la temperatura para seleccionar aquellas con viscosidades apropiadas para el desarrollo. Las suspensiones se polimerizaron utilizando distintos fotoiniciadores tanto en el rango UV como visible del espectro. Se optimizaron distintas variables del procesamiento para obtener tiempos de curado menores a los 60 segundos. Los sistemas adecuados se ensayaron sobre placas metálicas y los recubrimientos obtenidos se caracterizaron por ensayos de dureza y de adhesión. La conversión de los grupos epoxi de las muestras se midió por espectroscopía FTIR y las propiedades térmicas por DSC.Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que se pueden obtener recubrimientos anticorrosivos con una reducción del tiempo de procesamiento y propiedades similares a los sistemas comerciales tradicionalmente utilizados.