Corrosión microbiológica en líneas: cómo prevenirla

La corrosión microbiológica en oleoductos y líneas de agua de campo —conocida como MIC, corrosión influenciada por microorganismos— explica una fracción importante de las picaduras que aparecen en tramos que, por química del fluido, no deberían estar fallando. Este artículo parte de los criterios generales de eliminar H2S del agua de producción.

No es un mecanismo distinto de la corrosión electroquímica: es la misma corrosión, acelerada localmente por lo que ocurre debajo de un biofilm. Entender esa diferencia es lo que separa un programa que funciona de uno que consume inhibidor sin cambiar el resultado.

Qué es la corrosión microbiológica y por qué aparece en líneas y tanques

Definición y química del problema

La MIC ocurre cuando una colonia adherida a la pared metálica modifica el ambiente local: consume oxígeno, baja el pH, genera sulfuros y crea una celda de concentración entre la zona cubierta y la zona limpia. Esa diferencia de potencial es la que impulsa la picadura. Las bacterias sulfato-reductoras son las protagonistas habituales en sistemas de petróleo y gas, porque su producto —el sulfuro— es a la vez agresivo para el acero y formador de depósitos conductores de sulfuro de hierro.

Qué se mide en una línea sospechada de MIC

Los valores absolutos varían con cada sistema y deben salir del muestreo propio. El conjunto mínimo incluye sulfuro y sulfato del agua, hierro disuelto y total, pH, salinidad, temperatura, contenido de sólidos y recuentos microbiológicos en agua y en raspado de superficie. Un dato de agua sin un dato de superficie deja fuera precisamente el lugar donde ocurre el ataque.

Cómo se detecta en planta: análisis e indicadores de campo

• Morfología del ataque: picaduras aisladas, de boca angosta y fondo ancho, frecuentemente bajo depósito.
• Depósitos negros de sulfuro de hierro sobre la picadura.
• Cupones y probetas instalados en puntos de baja velocidad, no solo en el tramo principal.
• Inspección interna y registro de espesores en puntos bajos y codos.
• Recuentos de bacterias sulfato-reductoras y heterótrofas en raspado, no solo en agua circulante.

Causas: de dónde viene el problema

Biofilm que crea celdas de concentración bajo depósito

El biofilm no es suciedad: es una matriz de polímeros que retiene sólidos, aísla del inhibidor y sostiene un microambiente anaeróbico aun en una línea bien oxigenada. Mientras esa matriz siga ahí, el ataque continúa. El sitio ya describe el fenómeno general en la nota sobre partículas y bioincrustaciones, y el efecto del sulfuro sobre el acero se trata en el artículo sobre olores por H2S en plantas de crudo.

Agua estancada en puntos bajos de la línea

El agua libre que decanta en puntos bajos, cañerías de baja velocidad y fondos de tanque es el hábitat ideal. Muchos programas fallan porque tratan la corriente principal y no el volumen estancado donde efectivamente vive la colonia.

Sulfuros generados localmente por bacterias sulfato-reductoras

Aunque el sulfuro del fluido sea bajo, la concentración debajo del depósito puede ser varios órdenes mayor. Ese sulfuro local es el que deteriora el acero, y su origen es el mismo souring que se describe en el artículo sobre souring por bacterias sulfato-reductoras.

Consecuencias operativas y costos

Impacto sobre equipos, proceso y producto

La MIC produce pérdidas de contención con muy poca pérdida de espesor promedio, lo que la vuelve difícil de anticipar con inspecciones generales. El resultado son reparaciones puntuales repetidas, reemplazo de tramos, y ensuciamiento de filtros y medidores por sulfuro de hierro. En sistemas de inyección, además, taponamiento de la formación.

Riesgo normativo y de descarga

Un derrame por picadura en una línea de agua de producción deriva en remediación de suelo y en gestión de residuos encuadrada en la Ley 24.051 y su Decreto 831/93, además de los reportes que exige la Resolución 105/92 de la Secretaría de Energía y la autoridad ambiental provincial. Los criterios de remediación y los plazos de notificación se verifican según la normativa provincial vigente en Neuquén, Mendoza, Chubut o Santa Cruz.

Costo total: OPEX, paradas no programadas y reposición de activos

Entre la reparación, la parada, el diferido de producción y el pasivo ambiental, el costo de una falla por MIC supera con holgura el de un programa preventivo. El criterio de decisión no es el precio del químico sino el costo esperado por evento evitado.

Soluciones convencionales y sus límites

Inhibidores fílmicos solos: no penetran el biofilm

Un inhibidor fílmico forma una capa protectora sobre metal limpio. Sobre una superficie cubierta por biofilm y depósito, la película no llega al sustrato y el ataque continúa debajo. El inhibidor es necesario, pero después de la limpieza, no en lugar de ella. Para esa etapa GWC provee I-SOFT NB.

Pigging mecánico: necesario pero insuficiente

El pigging remueve sólidos y parte de la matriz, pero deja células viables en la rugosidad de la pared. Sin un tratamiento químico inmediatamente posterior, la recolonización es rápida.

Cloración: corrosión adicional del acero

El cloro resuelve el recuento y agrava la integridad: en agua salina, sobre acero al carbono, suma un mecanismo de corrosión propio y genera subproductos halogenados.

Solución Watch Water: BIOXIDE® e INSTANT I-SOFT® NB

BIOXIDE®: surfactante que abre el biofilm y biocida que actúa

BIOXIDE®, el biocida verde no corrosivo con surfactante, está formulado precisamente para el escenario de la MIC: el surfactante penetra y desprende la biopelícula, y recién entonces el componente biocida alcanza las células protegidas. Es bactericida, fungicida y alguicida, se presenta como granulado instantáneo de libre flujo y, a diferencia de los biocidas oxidantes clorados, no es corrosivo para los metales del circuito. Sus ingredientes inertes son químicos empleados en desinfección de agua potable y procesamiento de alimentos.

La documentación técnica disponible no incluye dosis por metro cúbico, espectro microbiológico cuantificado ni tiempos de contacto: esos parámetros se definen por ensayo sobre el agua del sistema. Consultar ficha técnica y servicio técnico antes de fijar una dosis de diseño.

INSTANT I-SOFT® NB: inhibición de corrosión con biocida no oxidante

INSTANT I-SOFT® NB, el tratamiento multifuncional en polvo con biocida no oxidante, combina cuatro funciones en un solo producto: antiincrustante sin fosfatos ni fosfonatos, dispersante de sólidos y depósitos, inhibidor de corrosión a base de toliltriazol —específico para cobre y sus aleaciones— y biocida no oxidante de rápida activación (PAA/DBNPA), biodegradable y no persistente, que no ataca los metales del circuito. La ausencia de fosfatos importa doblemente aquí: evita aportar fósforo, que es nutriente del biofilm, y facilita el cumplimiento de límites de fósforo en la purga.

Tren de tratamiento recomendado y orden de las etapas

1. Limpieza mecánica y drenaje de puntos bajos y fondos de tanque.
2. Choque con biocida y surfactante sobre la superficie ya liberada de sólidos gruesos.
3. Dosificación de mantenimiento con la formulación multifuncional, que suma dispersante e inhibidor.
4. Verificación con cupones, recuentos en raspado y seguimiento de espesores.

Qué NO hace el programa

• No recupera el espesor perdido ni repara una picadura existente.
• No sustituye la inspección de integridad ni el plan de reemplazo de tramos comprometidos.
• El toliltriazol protege específicamente aleaciones no ferrosas; la protección del acero al carbono proviene del conjunto de la formulación y del control del biofilm.
• No compensa un trazado con puntos muertos permanentes.

Parámetros de diseño y dosificación

Análisis de agua requerido antes de dimensionar

Sulfuro, sulfato, hierro, cloruros y salinidad, pH, alcalinidad, temperatura, sólidos suspendidos, volumen del circuito y caudal en m³/h, más recuentos en agua y en raspado y el historial de fallas georreferenciado.

Puesta en marcha, control analítico y mantenimiento

El arranque se hace sobre sistema limpio, con registro del estado inicial de cupones y del recuento base. Después, el seguimiento mínimo es velocidad de corrosión, morfología del ataque, recuento en raspado, hierro disuelto y residual de inhibidor. El objetivo es ver una picadura que deja de profundizarse, no solo un recuento que baja.

Ejemplo típico de aplicación

Un caso representativo es el de una línea de agua de un yacimiento maduro del Golfo San Jorge con picaduras recurrentes en puntos bajos y depósitos negros sobre el ataque. El planteo típico combina pigging, un choque con biocida y surfactante inmediatamente posterior, y luego dosificación de mantenimiento de la formulación multifuncional, con cupones instalados en el tramo histórico de falla.

Qué se mide antes y después

• Velocidad de corrosión y profundidad de picadura en cupones.
• Recuento de bacterias sulfato-reductoras en raspado de pared.
• Hierro disuelto y sólidos en el agua, como indicador de ataque activo.
• Frecuencia de reparaciones por tramo, comparada contra el histórico.

Qué se puede y qué no se puede extrapolar

Se extrapola el orden de intervención —limpiar, chocar, mantener, verificar— y el criterio de tratar el biofilm antes que la corriente. No se extrapolan dosis, frecuencias ni resultados: dependen del volumen del circuito, de la temperatura, de la salinidad y de la población presente.

Próximo paso: análisis de agua y cotización

Qué datos enviar a GWC

• Volumen del circuito, caudal en m³/h y materiales presentes.
• Análisis fisicoquímico con sulfuro, sulfato, hierro, cloruros y temperatura.
• Recuentos microbiológicos y método empleado.
• Historial de fallas, reparaciones y resultados de inspección.
• Programa químico actual, con productos y dosis.

Ensayo de laboratorio y prueba piloto en sitio

Con esa información se define un ensayo de eficacia sobre la población real y un esquema de choque y mantenimiento medible en cupones. La prueba piloto se hace sobre el tramo con histórico de falla, que es donde el resultado es verificable. El mismo criterio aplicado a otro contexto se ve en H2S en agua de pozo.

Si su línea repite picaduras en los mismos puntos, el problema probablemente esté debajo del depósito y no en la corriente. Solicite su evaluación y la cotización del programa. Para el cuadro general del contaminante puede consultarse eliminar H2S del agua de producción.

Solicitar evaluación de integridad y cotización