Científicos de la Universidad de Minería de San Petersburgo de la Emperatriz Catalina II han recibido la patente de un nuevo dispositivo para reducir las tensiones residuales. Este proyecto reducirá el número de defectos en las tuberías y, en consecuencia, aumentará el periodo entre reparaciones de su funcionamiento.
Como es sabido, uno de los lugares más vulnerables de cualquier tubería es el cordón de soldadura. Y no es sólo que el trabajador pueda realizarla de forma poco profesional, es decir, fusionar los bordes de dos productos de forma desigual o permitir que algunas micropartículas extrañas se introduzcan en la zona deformada, lo que provocaría grietas. Incluso cuando se cumplen todas las normas de calidad, la probabilidad de que tarde o temprano se produzca una fuga ahí es muy alta.
Esto se debe a que cuando el metal se expone a altas temperaturas, surgen tensiones residuales de tracción en su estructura cristalina, que afectan negativamente a la resistencia y durabilidad de la estructura. En otras palabras, por muchos esfuerzos que haga el propietario de un oleoducto o gasoducto, las juntas soldadas seguirán siendo eslabones débiles de la cadena de transporte de combustibles fósiles.
Para minimizar el número de defectos, las soldaduras, una vez enfriadas, se someten a un tratamiento especial para restaurar las propiedades del material y devolverle su antigua resistencia a los efectos agresivos del medio ambiente. Para ello, se pueden utilizar diversos dispositivos de modificación en función de las preferencias
"Realizamos muchos experimentos de laboratorio, que dejaron claro que el tratamiento por ultrasonidos de la zona periosoldada da mucho mejores resultados y reduce más eficazmente las tensiones de tracción si se lleva a cabo desde el interior. La siguiente fase de nuestra investigación consistió en diseñar y crear un producto que pudiera desplazarse por el interior de la tubería junto con el medio transportado, es decir, los hidrocarburos, y afectar a las juntas soldadas con la intensidad requerida", explica Alexander Palaev, profesor asociado del Departamento de Almacenamiento de Petróleo y Gas de la Universidad de Minería de San Petersburgo.
El segundo miembro del equipo científico, el estudiante de posgrado Anton Krasnikov, especificó que todos los oleoductos y gasoductos troncales están equipados con cámaras especiales para lanzar y recibir dispositivos de limpieza y diagnóstico situadas en las estaciones de compresión. Permiten combatir los atascos que se producen periódicamente en la tubería debido a la deposición de partículas sólidas arrastradas desde el pozo, la precipitación de cristales de parafina u otras razones, y pueden utilizarse, entre otras cosas, para accionar el proyectil creado por científicos de la primera universidad técnica de Rusia.
"Nuestro dispositivo está equipado con una batería extraíble y una unidad de control, que recibe a distancia determinadas órdenes, como el inicio y el fin del trabajo, el encendido del generador de ultrasonidos y el procesamiento de la zona periunión soldada mediante sistemas oscilantes. Se produce mediante potentes indentadores, es decir, convertidores de frecuencias ultrasónicas en vibraciones mecánicas, gracias a las cuales tiene lugar el proceso de tratamiento del metal para reducir las tensiones residuales", explica Anton Krasnikov.
La tecnología creada en la Universidad de Minería ya ha despertado el interés de las empresas dedicadas al transporte de combustibles fósiles. Al fin y al cabo, su demanda en todo el mundo es cada vez mayor. Así, según las últimas previsiones de la AIE, el consumo de petróleo en nuestro planeta a finales de este año alcanzará una media récord de 102 millones de barriles diarios, y el año que viene aumentará aún más: hasta 103 millones de barriles. En otras palabras, la relevancia de este tipo de innovaciones no hará, sino crecer en el futuro.
Por cierto, podemos decir que los científicos del Departamento de Transporte y Almacenamiento de Petróleo y Gas de la Universidad ya han puesto en marcha este tipo de desarrollos. Al fin y al cabo, hace poco presentaron otro producto diseñado para funcionar dentro de una tubería. Se trata de un dispositivo en miniatura, del tamaño de una pelota de tenis, cuyo cometido es vigilar oleoductos y gasoductos. Sus sensores capacitivos y acústicos son capaces de transmitir información al operador sobre diversos problemas que amenazan la seguridad y productividad del transporte de hidrocarburos. Por ejemplo, acumulaciones de agua, fugas o grifos ilegales.
