La acumulación de materiales en una tubería puede resultar en una transmisión lenta u obstruida, mientras que las grietas o fallas pueden ser desastrosas. El proceso de pigging de tuberías garantiza el buen funcionamiento de los oleoductos y gasoductos.
El raspado de tuberías implica el uso de ‘pigs’ para limpiar, despejar, mantener, inspeccionar, dimensionar, procesar y probar tuberías nuevas y existentes. El pigging generalmente se realiza sin detener el flujo del producto en una tubería operativa.
Se utiliza una variedad de materiales para fabricar raspadores de tubería, como raspadores de espuma, poliuretano y mandril de acero.
Un raspatubos se puede utilizar en muchas industrias, incluidas las de petróleo y gas, plantas químicas, tuberías de servicios municipales, tuberías de sistemas de pintura, etc.
El propósito de este artículo es describir el procedimiento de raspado de tubería, los tipos de raspadores de tubería y las aplicaciones comunes.
¿Qué es pigging en oleoductos y gasoductos?
El raspado de oleoductos en la industria del petróleo y el gas implica limpiar, purgar y/o inspeccionar los oleoductos para mantener su buen funcionamiento. El pigging es una operación peligrosa que solo debe ser realizada por profesionales experimentados.
Un cerdo es un dispositivo de limpieza bombeado bajo presión a través de una tubería. Al hacerlo, la contaminación se transporta fuera del sistema de tuberías. Los oleoductos de gran diámetro suelen utilizarse en la industria del petróleo y el gas
¿Por qué es necesario Pig una tubería?
Generalmente, las tuberías se consideran el método más eficiente para transportar líquidos y gases. Para proteger estas valiosas inversiones, se debe realizar un mantenimiento continuo con regularidad para garantizar que se siga logrando un rendimiento óptimo.
Una vez que se construyen nuevas tuberías, deben someterse a pruebas hidrostáticas para garantizar que puedan cumplir de manera segura con la MAOP designada (presión operativa máxima permitida). Los raspatubos se utilizan durante la fase de prueba para llenar las tuberías con agua y luego desaguarlas después de una prueba hidrostática exitosa.
En algunos casos, como en las tuberías principales de transmisión de gas a alta presión, los raspadores también se utilizan para limpiar y secar la tubería para eliminar los residuos de humedad, el óxido, las incrustaciones y los desechos, a fin de cumplir con los requisitos mínimos de punto de rocío.
Las tuberías pueden fallar debido a varios tipos de fallas y defectos, que incluyen:
• Pérdida de metal
• Grietas o defectos que se asemejan a grietas
• Defectos en la mitad de la pared, como laminaciones
• Anomalías geométricas
Las tuberías están tapadas por tres razones principales:
• Separación de productos disímiles.
• Eliminación de materiales no deseados.
• Realización de limpieza interna, mantenimiento e inspecciones.
¿Cómo funciona el proceso Pigging?
Los sistemas típicos de pigging consisten en un raspador, un lanzador y un receptor. El raspador es un dispositivo cilíndrico que se jala a través de una tubería mediante una cuerda o es impulsado por un flujo de fluido.
Después de insertar el raspatubos en el Pig Launcher, el flujo presurizado se aplica a la parte trasera del dispositivo. Los cerdos se ven obligados a moverse hacia las tuberías por el flujo. Cuando un cerdo se mueve en una tubería, la fuerza aplicada por su espalda se puede estimar multiplicando su área de sección transversal por su presión trasera.
Generalmente, la mayoría de los raspadores tienen un diámetro exterior mayor que su interior. A medida que el raspador se mueve a través de la tubería, esta diferencia de tamaño crea una interferencia, lo que le permite raspar y eliminar los desechos. La eficacia de la limpieza de tuberías está determinada por el tipo de raspador utilizado.
Cuando el raspatubos llega al otro extremo de la tubería, se captura en un receptor de raspadores que se aísla a través de una válvula de cierre, lo que permite retirar el raspador de manera segura. La instalación de tuberías en una tubería es un procedimiento potencialmente peligroso que debe ser realizado por un profesional calificado.
Tipos de cerdos de tubería
El pigging de tuberías se usó originalmente para despejar líneas, pero a medida que la tecnología se desarrolló, su propósito evolucionó. Elegir el raspatubos correcto es esencial para obtener los resultados más efectivos. En la actualidad, la industria del petróleo y el gas utiliza los siguientes tipos de raspas para tuberías:
Cerdos de utilidad
Los pigs de servicios públicos se utilizan para limpiar, deshidratar y sellar tuberías de gas. Durante la construcción, se acumulan escombros y es necesario limpiar la tubería antes de la producción.
Un raspatubos de servicio barre la sección interna de una línea de gas y elimina los desechos y los semisólidos que obstruyen el flujo de hidrocarburos.
Como dispositivo de drenaje o sellado, el raspatubos ofrece un acoplamiento hermético al aire y la humedad que está diseñado para enjuagar líquidos de una línea o separar diferentes medios en la línea.
Un raspador de sellado también se puede usar para eliminar líquidos de una tubería y como interfaz entre dos productos.
Hay varios raspadores de utilidad, incluidos raspadores de mandril, raspadores de espuma, raspadores de fundición sólida y raspadores esféricos.
Pigs esféricos (inflables, sólidos, de espuma y solubles)
Hechas de poliuretano o neopreno, estas bolas huecas tienen forma esférica. Un cerdo esférico es en su mayoría inflable y está lleno de líquidos como glicol o agua para mantener su forma bajo alta presión.
En general, los PIG esféricos se utilizan para
• Sacar líquidos de los sistemas de gas húmedo.
• Sirviendo para probar medidores de fluidos.
• Mantenimiento del contenido de parafina en oleoductos de crudo.
• Prueba hidrostática de la tubería inundándola.
• El achique de tuberías después de la rehabilitación o nueva construcción.
cerdos de mandril –
Consiste en un cuerpo de mandril de acero y copas y discos reemplazables (elementos de sellado). Los raspadores de mandril contienen cepillos especiales para limpiar las partes internas de las tuberías. Las piezas desgastadas se pueden reemplazar, lo que hace que este tipo de rascador sea rentable.
Se puede usar un raspador de mandril
• como pig de limpieza, pig de sellado o una combinación de ambos. • Es posible reemplazar los sellos y cepillos en el cerdo para que sea reutilizable.
• Estos cerdos están diseñados para carreras largas.
• El costo de reparar un cerdo es alto y el manejo de cerdos más grandes requiere equipo especial.
• Ocasionalmente, las cerdas de los cepillos de alambre se rompen y se atascan en la instrumentación.
Cerdos Fundidos Sólidos –
Los cerdos de fundición sólida están hechos de poliuretano o acero. Es un cerdo de una sola pieza. Los cerdos de fundición sólida están hechos de neopreno, nitrilo, Viton y poliuretano. Aunque los raspatubos de fundición sólida se consideran raspadores de sellado, algunos raspatubos de fundición sólida vienen con cepillos envolventes, por lo que pueden usarse para la limpieza.
Los diseños de cerdos de fundición sólida están disponibles como copas, discos o copas/discos combinados
Se utilizan cerdos de colada maciza
• En la remoción de líquidos de las tuberías de productos.
• Extraer condensado y agua de los sistemas de gas húmedo.
• Control de la acumulación de parafina en los sistemas de petróleo crudo.
Cerdos de espuma:
Un cerdo de espuma está hecho de espuma de polímero recubierta con un material abrasivo sólido. Se utilizan principalmente en la industria alimentaria, de pinturas y química. Normalmente, se fabrican en forma de balas. Los cerdos de espuma suelen tener el doble de su diámetro de largo.
Los cerdos de espuma son flexibles, livianos y comprimibles. Tienen la capacidad de viajar a través de tuberías de múltiples diámetros y pasar por curvas en inglete y curvas de 90o de radio corto.
Además de ser productos de un solo uso, los cerdos de espuma son económicos.
Los cerdos de espuma se utilizan para tuberías para
• Probar, secar, limpiar,
• Eliminación de depósitos gruesos y blandos,
• eliminación de condensados en gasoductos húmedos,
• raspado de múltiples diámetros
• raspado y abrasión leve de la tubería.
• la longitud más corta de las carreras,
Cerdos de geometría/calibre
Los raspadores de geometría/calibrador realizan mediciones de la superficie interior de la tubería para registrar condiciones como abolladuras, arrugas, ovalidad, radio y ángulo de curvatura y, ocasionalmente, indicaciones de corrosión interna significativa.
cerdos de gel
Se utilizan polímeros y geles con altas viscosidades para hacer cerdos de gel. Un raspador de gel se puede usar junto con raspadores convencionales para optimizar el drenaje, la limpieza y el secado de las tuberías. Esta es la mejor opción para tuberías que contienen válvulas internas, curvas pronunciadas y/o características especiales que podrían causar que el raspatubos se atasque.
Los cerdos de gel no requieren un sistema lanzador o receptor, a diferencia de otros tipos de cerdos. Los raspadores de gel a menudo se usan con otros tipos de raspadores para mejorar la eficiencia y evitar el deterioro de los componentes primarios del raspador. Además, pueden ayudar a recuperar un cerdo atascado en una tubería.
cerdos de inspección
Los cerdos de inspección, también conocidos como cerdos inteligentes, recopilan información sobre una tubería desde adentro. Un cerdo inteligente recopila información como el diámetro de la tubería, la curvatura, las curvas, la temperatura y la presión, así como la corrosión. Los raspadores de inspección utilizan fugas de flujo magnético (MFL) y ultrasonidos (UT) para determinar la condición interior de la tubería. En MFL, el flujo magnético se envía a las paredes de la tubería para detectar fugas, corrosión o fallas. En la inspección ultrasónica, los sonidos ultrasónicos se utilizan para medir el tiempo que tarda el eco en volver al sensor, midiendo así directamente el grosor de la pared de la tubería.
cerdos especiales
Conocidos como «tapones», estos tipos de raspadores pueden sellar secciones enteras de tuberías durante el trabajo de reparación. Las empresas de mantenimiento de tuberías utilizan raspadores especiales para limpiar tuberías sin restringir completamente el flujo de fluidos.
¿Qué oleoductos son piggable?
Las tuberías construidas con acero, acero inoxidable, acero inoxidable dúplex, HDPE, DICL, hierro fundido, plástico, PVC, AC, GRP y otros se pueden raspar.
También es necesario considerar una serie de otros factores, incluidos los codos, las válvulas, los diámetros internos, las conexiones finales, las presiones nominales, las temperaturas de funcionamiento, la longitud de la tubería, la elevación de las tuberías, el manejo del flujo y los desechos aguas abajo, etc.
La elección de limpiar una tubería debe basarse en un análisis exhaustivo y en el asesoramiento de un especialista experimentado en raspaduras.
Aplicaciones de pigging de tuberías
Algunas de las aplicaciones de tuberías de pigging más populares incluyen estas.
• Tuberías de Agua: Pigging de tuberías de agua para la remoción de lodo, sedimento, manganeso, hierro, calcio, carbonato, biopelículas y otros contaminantes.
• Minería y Procesos de Tuberías de lodo: Pigging en tuberías de minería para eliminar óxido, lodo, carbonato de calcio, manganeso, hierro y otras partículas.
• Oleoductos de crudo: La limpieza de los oleoductos incluye la eliminación de cera, residuos químicos, óxido, arena, bacterias, escamas y otras impurezas.
• Nuevas Tuberías de Transmisión de Gas: Limpieza de tuberías de gas para eliminar escombros de construcción, óxido, agua, óxidos de hierro y carbonatos de hierro.
• Gasoductos de venta existentes: piping de gasoductos para eliminar óxidos de hierro, sulfuros de hierro y carbonatos de hierro (polvo negro)
• Tuberías de alcantarillado: Tuberías de alcantarillado y múltiples tuberías de agua, incluida la eliminación de escombros y óxido.
