Gestión de la corrosión en el ciclo de vida de los activos
Nota via Infocorrosion.com, créditos Infocorrosion.com y Abel De La Cruz Pérez
Las empresas desarrollan planes de mantenimiento para garantizar el continuo servicio de sus equipos, máquinas e instalaciones, incrementando su confiabilidad y disponibilidad, sin embargo en el área de mantenimiento anticorrosivo aún hoy en día es común ver la procrastinación del gasto o los limitados presupuestos a los que se enfrentan los administradores de la infraestructura industrial, comercial o de servicios, poniendo en riesgo la conservación e integridad de la infraestructura, la vida, la salud de las personas, el medio ambiente y en consecuencia la continuidad de las operaciones.
La durabilidad es una propiedad importante del acero y es su capacidad para soportar, durante su vida útil para la que ha sido proyectada, la exposición a las condiciones físicas y químicas del medio a la que estará expuesta. Una estructura durable debe conseguirse con una estrategia capaz de considerar todos los posibles factores de degradación y actuar consecuentemente sobre cada una de las fases de su ciclo de vida útil: diseño, construcción y operación de la infraestructura. La corrosión (deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno) es el factor preponderante en el envejecimiento de los activos y se hace patente con solo mirar a nuestro alrededor y observando que está presente en todas las ramas de la industria, con fabulosas pérdidas de dinero y en algunos casos afectando la vida de las personas. La corrosión es una enorme carga financiera e invertir en el control adecuado de su prevención puede ayudar a ahorrar miles de millones de dólares a largo plazo. Los problemas de durabilidad han afectado diversos tipos de estructuras, maquinaria y equipos, los cuales una vez que se presentan dejan de ser funcionales y eficientes y están destinadas a no cumplir con su vida de servicio estimada.
Las soluciones a los problemas de durabilidad de la infraestructura no se limitan a la etapa del diseño inicial del proyecto y al proceso constructivo, sino que tienen una fuerte intervención durante la operación de la unidad de producción o de servicios, ocasionando costos y pérdidas económicas para el dueño de la infraestructura ya sea por reparación de las zonas afectadas, por el reemplazo de elementos estructurales o equipos que se han deteriorado o por costos operativos debido al mantenimiento periódico.
Desde el punto de vista de diseño de la infraestructura de acero (planta, equipamiento, edificaciones), este se realiza comúnmente con el criterio de la resistencia mecánica; de tal manera que se han logrado construcciones y fabricaciones que soportan adecuadamente las cargas de servicio; Sin embargo, en las últimas seis décadas se han encontrado ascendentemente problemas relacionados con la agresividad corrosiva del medio (atmosférico, enterrado, inmersión, químico, etc.) donde se encuentra operando los activos, provocando fallas prematuras y/o catastróficas. Tal es el caso del acero con bajo contenido de carbono que en ambientes atmosféricos de alta corrosividad después de un año de exposición (C5 ISO 12944) las pérdidas en masa se encuentran entre 650 y 1500 gramos por metro cuadrado (equivalente a una pérdida de espesor de 80 a 200 micrones) y en ambientes atmosféricos offshore de categoría corrosiva extrema después de un año de exposición (Cx ISO 12944) las perdidas en masa se encuentran entre 1500 y 5500 gramos por metro cuadrado (equivalente a una pérdida de espesor o sección entre 200 y 700 micrones).
La experiencia ha mostrado que el costo por no tomar en cuenta la “durabilidad” en la ingeniería del proyecto es mayor al que se invierte si se le considera. El diseñar una estructura considerando el factor durabilidad aporta ventajas técnicas y económicas.
Ventajas:
Mejor desempeño y conservación ante las condiciones de servicio
Mayor Vida Útil de los activos
Menores Costos de Mantenimiento y Operativos
Menor Valor presente del Costo de la Construcción y de sus Costos de Mantenimiento
Coadyuva a la Rentabilidad del Proyecto al reducir Costos Excesivos por Reparaciones
Es importante tener una visión de holística y comprender que el verdadero ahorro de una estructura diseñada por durabilidad se verá en la operación de esta (en el tiempo).
La estrategia de durabilidad en la fase de diseño de un proyecto de nueva construcción consiste en desarrollar medidas necesarias y confiables para que la infraestructura alcance la vida útil preestablecida de acuerdo con la agresividad ambiental del medio donde se desempeñarán los activos. Para ello la ingeniería del proyecto y los especificadores deberán tomar en cuenta:
La agresividad a la que está sometida la estructura (caracterización del tipo de ambiente), el tipo de material a proteger y la durabilidad de la protección requerida. Una estrategia correcta para la durabilidad debe tener en cuenta que en una estructura puede haber diferentes elementos sometidos a distintos tipos de ambiente.
En las Especificaciones se describirán los diferentes sistemas de protección contra la corrosión para los diferentes elementos y estructuras, según la agresividad corrosiva y el estado del substrato a proteger.
Asimismo, se diseñarán las formas estructurales y geométricas adecuadas de los diferentes elementos evitando la presencia de zonas propensas a la corrosión. El proyecto debe facilitar los accesos para la preparación de las superficies, el pintado, las inspecciones y el mantenimiento. El operario debe poder desplazarse por todas las partes de la estructura a mantener y debe tener el espacio adecuado para trabajar en ellas.
La estrategia de durabilidad en la fase de fabricación estructural, de equipos y construcción consiste en llevar a cabo la ejecución de la obra bajo un estricto Control de Calidad QC y Aseguramiento de Calidad (QA) del tratamiento de protección anticorrosiva del sustrato de acero, debido a que tiene una influencia decisiva para obtener una estructura durable, las especificaciones relativas a la protección de la integridad del acero deberán cumplirse en su totalidad durante esta fase constructiva.
La estrategia de durabilidad en la fase de operación del proyecto, es decir durante la vida en servicio de los activos, consistirá en llevar a cabo:
Un programa de Inspecciones periódicas del recubrimiento que permita evaluar y monitorear su estado o condición de integridad para seguir protegiendo los activos. La gestión de mantenimiento plantea diversas metodologías de inspección: Análisis de Modo de Falla y Efecto (FMEA); Análisis de Modos y Efectos de Falla y Criticidad (FMECA); Análisis de Inspección Basada en el Riesgo (RBI); Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM), etc.
El establecimiento de un Programa de Mantenimiento Anticorrosivo que cubra toda la vida útil de los activos, que comúnmente es mayor a la vida útil de los recubrimientos. El plan de mantenimiento incrementa la confiabilidad y disponibilidad de los activos físicos.
El mantenimiento planificado extiende la vida útil del recubrimiento protector y en consecuencia del substrato de acero, pero también debe tomarse en cuenta el alto costo y la complejidad del proceso de inspección y evaluación de los recubrimientos en el lugar que necesitan reparación. Debemos recordar que no todas las formulaciones de los sistemas de pintado actuales están diseñadas para soportar mantenimientos periódicos frecuentes.
En la actualidad las organizaciones deben considerar la gestión de mantenimiento anticorrosivo de los activos físicos como un factor relevante para el logro de la competitividad y de la excelencia operacional en la empresa. Los encargados de la función de mantenimiento deben, a través de una adecuada gestión de los recursos, orientar su desarrollo a la contribución de valor en beneficio del negocio. Para lograr este cambio se requiere superar la tradicional concepción “reactiva” del hacer mantenimiento operativo con la aparición de una falla en la protección anticorrosiva, para asumir un enfoque “proactivo” del cómo prevenir y mejorar continuamente en una concepción a lo largo de todo el ciclo de vida de los equipos e instalaciones.
La gestión mantenimiento anticorrosivo puede ser definido como el conjunto de acciones destinadas a mantener o reacondicionar la protección anticorrosiva de un componente, equipo o sistema, en un estado en el cual sus funciones pueden ser cumplidas. El mantenimiento anticorrosivo garantiza la disponibilidad de la función de los equipos e instalaciones de tal modo que permita atender a un proceso de producción o de servicio con calidad, confiabilidad, seguridad, preservación del medio ambiente y costo adecuado.
Uno de los objetivos de la estrategia de mantenimiento es la minimización de los riesgos causado por fallos inesperados en la protección anticorrosiva, por lo que utilizando un enfoque basado en riesgo aseguraremos dicha estrategia. Este enfoque utiliza la información obtenida de un estudio del estado o la condición de las fallas en la protección anticorrosiva, la probabilidad que ocurra y sus consecuencias económicas si la falla ocurre. La estrategia de mantenimiento anticorrosivo basada en el riesgo tiene por objetivo reducir el riesgo general de fallas catastróficas de las instalaciones operativas, de tal manera que, en las zonas de riesgo alto y medio es necesario concentrar un esfuerzo de mantenimiento mayor, mientras que, en zonas de bajo riesgo, el esfuerzo se reduce al mínimo para disminuir el alcance total del trabajo y el costo del programa de mantenimiento de una manera estructurada y justificable. El estudio y la valoración del riesgo asociados a cada uno de los equipos se utiliza para dar prioridad a la inspección y el mantenimiento de las instalaciones. El mantenimiento sugiere un conjunto de recomendaciones sobre cuantas tareas preventivas (incluido el tipo, los medios, y de tiempo) se van a realizar. Su aplicación reducirá la probabilidad de una falla inesperada.
El desafío de la ingeniería de mantenimiento anticorrosivo requiere tomar en cuenta el aumento en el número, tamaño, complejidad y variedad de los activos físicos, la conciencia creciente del impacto en el medio ambiente, la seguridad personal, la rentabilidad del negocio y la calidad de los productos, de tal manera que la estrategia de mantenimiento que se diseñe logre:
Maximizar la disponibilidad y eficiencia de los equipos.
Controlar la velocidad de deterioro del equipo.
Garantizar una operación segura y respetuosa del medio ambiente, y
Minimizar el costo total de la operación.
El mantenimiento de activos no es solo una obligación, sino también una oportunidad económica significativa. La identificación temprana de signos de corrosión ayuda a reducir el costo y el tiempo necesarios para solucionarlo. Cuando se hacen bien, las empresas pueden lograr la eficiencia operativa necesaria al extender la vida de sus activos de acero. El mantenimiento de activos se vuelve más fácil y rentable cuando se previene la corrosión en lugar de mitigarse. Gracias a los avances en la industria de los recubrimientos, ahora es posible prevenir la corrosión con recubrimientos de eficacia probada y con expectativas de tiempo de vida útil (durabilidad) para diferentes categorías corrosivas, atmosféricas, en inmersión o enterradas.
Nota via Infocorrosion.com, créditos Infocorrosion.com y Abel De La Cruz Pérez
