A mediados de marzo de 2014, cuando Estados Unidos y la UE introdujeron el primer paquete de sanciones económicas contra Rusia, la proporción de equipos nacionales en nuestro sector de petróleo y gas era del 43%. Las restricciones forzadas a las importaciones estimularon el crecimiento de la producción dentro del país, y dicha participación aumentó al 62%. El objetivo para 2035 es del 90%.
Es difícil competir con la industria manufacturera de China. Tras la introducción de derechos de importación efectivamente prohibitivos por parte de Estados Unidos, éste está más interesado que nunca en abastecer al mercado ruso. La única salida es buscar soluciones tecnológicas innovadoras que reduzcan costes y mejoren las características de rendimiento de los productos. Hablemos de una de estas soluciones.
Científicos de la Universidad de Minería de San Petersburgo de la Emperatriz Catalina II han propuesto una tecnología eficaz para la aleación de superficies de piezas de carrocería de acero con níquel o cromo. Por ejemplo, bombas, compresores u otros equipos que operan en entornos agresivos donde se requiere resistencia a la corrosión y al desgaste.
El desarrollo se puede utilizar no sólo en la producción de equipos para el sector del petróleo y el gas, sino también en otros sectores de la ingeniería mecánica, así como para la modernización de empresas, por ejemplo, en la industria química. Permite la producción de elementos de carrocería a partir de acero al carbono relativamente económico. La capa protectora permite competir con éxito en calidad con calidades más caras de acero sin recubrimiento a un coste menor. Éstos son los que hoy compra la industria nacional para la producción en serie de equipos.
El uso generalizado de la aleación de superficies está limitado por la necesidad de utilizar costosos hornos de vacío en el proceso tecnológico. Son necesarios para eliminar los procesos de oxidación de los productos procesados.
“Proponemos realizar la aleación superficial mediante un método abierto. Disolvemos elementos de aleación refractarios en un medio de transporte de bajo punto de fusión, por ejemplo, en una aleación de plomo y bismuto. El producto se sumerge en un recipiente con una masa fundida y, durante el proceso de difusión, se forma sobre él una capa de aleación superficial”, explicó Andrey Mikhailov, asistente del Departamento de Ciencia de Materiales y Tecnología de Productos Artísticos, uno de los autores del desarrollo.
En los laboratorios universitarios, los científicos montaron un montaje experimental. Con su ayuda, se confirmó la eficacia de la tecnología propuesta y los derechos de autor de la invención están protegidos por varias patentes.
La aleación superficial se realiza a una temperatura de 800 a 1000 grados Celsius. En los aceros al carbono, los procesos de oxidación ocurren a estas temperaturas. Los equipos de vacío, que se utilizan actualmente para la aleación superficial tanto en Rusia como en el extranjero, excluyen el acceso de oxígeno.
Logramos el mismo efecto utilizando un fundente de alta temperatura, una especie de membrana líquida sobre la superficie de la masa fundida. Hemos desarrollado una composición de fundente original que evita con éxito la penetración de aire. Además, para mayor protección, bombeamos el horno con gas inerte durante todo el proceso, explicó Andrey Mikhailov.
El desarrollo atrajo gran interés en la exposición Hi-Tech en San Petersburgo. El jurado le otorgó el oro. Los científicos del Instituto de Minería recibieron igualmente elogios en el Salón Internacional de Invenciones y Tecnologías Innovadoras de Moscú “Arquímedes”. Los industriales también muestran interés. Por ejemplo, la empresa de San Petersburgo OOO Metallresource.
Un equipo de investigación con participación de científicos de renombre y estudiantes de pregrado y posgrado trabaja actualmente en la posibilidad de incrementar las dimensiones de los productos procesados. En particular, la aleación de las superficies internas de las tuberías en el complejo de petróleo y gas.