Este documento resume el estado actual de la evaluación de tres fenómenos de corrosión en ductos que transportan hidrocarburos: el estrés por corrosión (SCC), el estrés por corrosión circunferencial (SCC-C) y la biocorrosión. Describe la historia, las metodologías de evaluación e inspección, casos registrados en México y métodos de prevención para cada fenómeno. Concluye que se necesitan mayores esfuerzos en inspección, investigación, estandarización y difusión para minimizar los efectos de estas

1. LA ACTUALIDAD EN LA EVALUACIÓN DEL FENÓMENO
DE CORROSIÓN INDUCIDA POR EL AMBIENTE, EN
DUCTOS QUE TRANSPORTAN HIDROCARBUROS (SCC,
SCC.C Y BIO-CORROSIÓN)
Diego Yivaldi Luna Padilla
Sergio Arzola Peralta
Oscar L. González Arias

2. Resumen
El propósito de este documento es dar a conocer el estado actual
de la evaluación de integridad de ductos con respecto a los
fenómenos de corrosión conocidos como: Stress Corrosion
Cracking o Agrietamiento por corrosión bajo esfuerzo, SCC-C
Stress corrosión Cracking circumferential o Agrietamiento
circunferencial por corrosión bajo esfuerzo y Bio-Corrosión o
anteriormente MIC, Microbiologically influenced Corrosión
(corrosión inducida por microorganismos).

3. Cronología de aparición
Fenómeno
Descubrimiento
Lugar
Reconocimiento
y estudio
Metodologías,
ILI, PR,
Estándares, etc.
SCC
1965 (Alto pH)
Natchitoches,
LA, EU.
1966-1970
Laboratorio
√
SCC
1977 (pH-CN)
Canadá
---
√
SCC-C
1997
Canadá
(Alberta)
1998
√
Bio-Corrosión
1910
**
1960, *
√
* En 1990, NACE aceptó oficialmente el término “Microbiologically Influenced Corrosion”,
MIC, para referirse a este tipo de corrosión.
** Gaines, R.H. Bacterial activity as a corrosion influenced in the soil, Journal of Engineering
Industrial Chemistry, 2, 128, 1910.

4. Stress Corrosion Cracking SCC o Agrietamiento por
corrosion bajo esfuerzo
Este tipo de corrosión se define como: un fenómeno que se
presenta por la acción conjunta de tres factores; ambiente
corrosivo en la superficie de la tubería, susceptibilidad del
material y esfuerzos de tensión los cuales, pueden ser
residuales o aplicados en relación a la fluctuación, resultado de
la presión de operación de los ductos.
La traducción reconocida (en la industria) de Stress Corrosión
Cracking, SCC, es Agrietamiento por Corrosión Bajo Esfuerzo
ACBE.

5. Circumferential Stress Corrosion Cracking, SCC-C o
Agrietamiento por corrosion bajo esfuerzo
circunferencial
Una variación de este fenómeno es conocida como SCC-C
Circumferential Stress Corrosion Cracking (Agrietamiento
circunferencial por corrosión bajo esfuerzo), cuya característica
principal es que el esfuerzo que promueve la generación de
grietas tiene una orientación axial. Otro tipo de corrosión
acelerada es la inducida por microorganismos o Bio-Corrosión.
Estos tipos de corrosión, desde su aparición han afectado
severamente la integridad de los ductos que transportan
hidrocarburos tanto líquidos como gaseosos.

6. Figura 3. Esfuerzos predominantes y relación con la orientación de
grietas, esfuerzo de hoop y esfuerzo de doblez, izquierda y derecha
respectivamente.
F
F
F
F

7. Tecnologías de inspección para la detección de SCC
Las tres tecnologías de equipo instrumentado actualmente
disponibles para la detección de grietas de SCC; UT de haz
angular, EMAT y TFI constituyen una gama de opciones suficiente
para cubrir las necesidades de inspección del mercado,
complejidad en la inspección de ductos y necesidades específicas
de los operadores.
Figura 4. Equipo instrumentado, UT de haz angular HR, LineExplorer® UC, NDT Systems & Services AG.

8. Tabla 2. Comparación de
tecnologías de inspección con
equipo instrumentado para la
detección de grietas de SCC.

9. Direct Assessment Methodology SCCDA (Metodología de
Evaluación Directa SCC)
Es un proceso de análisis e investigación cuyo objetivo es
determinar las zonas susceptibles al fenómeno de SCC. La
información requerida inicialmente para el análisis está
compuesta por datos de diseño, construcción, operación y
mantenimiento.
La inspección con equipos instrumentados y la metodología de
evaluación directa de SCC constituyen dos herramientas
independientes que permiten detectar y caracterizar grietas
generadas por este fenómeno. Sin embargo, pueden ser utilizadas
de forma complementaria tal como se describe en el documento
NACE SP0204-2008.

10. Metodologías de Evaluación SCC
Se reconocen diversas metodologías útiles para la evaluación de
integridad de tuberías sometidas a presión interna, estas son:
Modelo “Ln-Sec”.
Modelo DFGM (Ductile Flaw Growth Model).
CorLAS™
Diagrama de análisis de falla FAD, API 579 y BS 7910.

11. Tabla 3. Comparación entre metodologías de evaluación de integridad
para grietas de SCC.

12. Figura 5. Principales elementos del diagrama de análisis de falla FAD.

13. Figura 6. Diagrama de análisis de falla, para una anomalía de
4.68 mm de profundidad y 152.4 mm de longitud.

14. Bio - corrosión (corrosión por bacterias, algas u hongos)
La Bio-corrosión, anteriormente denominada como MIC
(Microbiologically Influenced Corrosion), es el proceso
electroquímico en el que diversos microorganismos son capaces
de iniciar, promover o acelerar el proceso de corrosión, sin alterar
su naturaleza electroquímica. Los microorganismos agregan al
proceso de corrosión, diversos efectos derivados de su interacción
con el ambiente que rodea la superficie metálica, en este caso la
del acero de construcción de la tubería.
Por tanto, el sistema de dos elementos metal – solución (suelo), se
transforma en: metal + solución + microorganismos. Por lo que la
corrosión, queda condicionada a la interacción de estos tres
componentes.

15. Figura 7. Factores presentes en el fenómeno de Bio-corrosión.
Nota: En 1990, NACE aceptó oficialmente el término “Microbiologically
Influenced Corrosion”, MIC, para referirse a este tipo de corrosión,
(Materials Performance (MP), September 1990, p. 45).

16. El papel de los microorganismos en la corrosión
Los microorganismos son capaces de cambiar de forma activa el
ambiente que rodea a las superficies metálicas, para facilitar el proceso
de corrosión. Algunos de los modos en los que la actividad microbiana
incrementa la corrosión, son los siguientes:
• Producción de metabolitos ácidos (molécula utilizada o producida
durante el metabolismo de una bacteria).
• Incremento en el potencial Oxido-Reducción del metal, mediante las
diferentes actividades metabólicas, favoreciendo así la corrosión
• Alteración de los gradientes de oxígeno permitiendo la aereación
diferencial
• Ataque selectivo de bacterias en zonas de soldadura
• Favoreciendo el proceso y la formación de picaduras debido a la
formación de bio-capas
• Degradación de recubrimientos protectores
• Disolución de capas protectoras en la superficie metálica.

17. Diagnóstico de la biocorrosión
Identificación de los organismos presentes
Técnicas de cultivo
Ensayos bioquímicos
Técnicas genéticas
Microscopía
Laser
Fuerza atómica
Electrónica de barrido
Análisis morfológico de la pérdida de metal
Análisis de los productos de corrosión
Composición química

18. Tabla 4. Factores que tienen en común el SCC, SCC-C
y la Bio-Corrosión.
Factor o característica del tipo de
corrosión
Agrietamiento por
corrosión bajo esfuerzo y
Bio-Corrosión
SCC-C
Presencia de agua
X
X
Velocidad de crecimiento acelerada
X
X
Pronóstico de vida útil difícil de estimar
X
X
Intervalo de pH
X
X
Diferentes Etapas de crecimiento
X
X
Fallas en el recubrimiento
X
X

19. Figura 8. Etapas de crecimiento simplificadas para los fenómenos
de a) Bio-corrosión y b) SCC.
a)
b)

20. Casos registrados de estos fenómenos en México
La primera Inspección en Línea con Equipo Instrumentado de
Ultrasonido (2004), se realizó en el Oleoducto de 30” D.N. Nuevo
Teapa – Venta de Carpio, 2 Secciones con una longitud aproximada
de 132 Kilómetros. 2 años más tarde, se realizó una segunda
Inspección en Línea (2006), en dos secciones más (94 kilómetros).
En los años 2008 y 2009 se inspeccionaron 10 secciones de un
Oleoducto de 24” con una distancia total de 573 Km. Esto suma
una distancia total de inspección de 799 Kilómetros en los cuales
se han detectado más de 400 anomalías relacionadas con el
Agrietamiento por corrosión bajo esfuerzo, incluyendo 6 anomalías
de SCC orientadas circunferencialmente.

21. Figura 9. Grietas detectadas mediante equipos de UT de haz angular en a)
el 2004 y b) el 2008, en tuberías de 30 y 24” respectivamente. Estas
anomalías fueron corroboradas en campo y evaluadas mediante las
metodologías anteriormente descritas.
a)
b)

22. Respecto al fenómeno de Bio-Corrosión, no existen registros de
la presencia de este fenómeno en México, se han tenido
hallazgos que pudieran estar relacionados al fenómeno sin que
se haya comprobado el origen de los mismos.
En la mayoría de estos casos, no se han difundido de manera
apropiada en la industria del transporte de hidrocarburos.

23. Figura 9. Anomalías de pérdida de metal, posiblemente ocasionadas por la
presencia de bacterias en tuberías de conducción de hidrocarburos de: a) 36”
y b) 24”, respectivamente.
a) 2011.
b) 2013.

25. Métodos de prevención y control
Dentro de los principales métodos de mitigación y control
aceptados en la industria del transporte de hidrocarburos, a
continuación se mencionan los más significativos:
Modificación del entorno
Recubrimiento adecuado (funcional)
Protección catódica (suministro de corriente)
Utilización de biocidas (Bio-corrosión)

26. Tabla 5. Acciones de mitigación para el SCC, aplicadas en EU
Tomada de SCC Study TTO Number 8, Department of Transportation, 2005.
Office of Pipeline Service.
Mitigación de SCC
No. Operadores
% de Operadores
Modificación de las condiciones de operación
17
50
Instalación selectiva de envolventes
17
50
Limpieza y recubrimiento
12
35
Desbaste y recubrimiento
15
44
Modificación del ambiente circundante
2
6
Otros
15
44

27. Conclusiones
-A
pesar de que son muchos los esfuerzos que se están realizando
actualmente para la detección y atención de este tipo de
fenómenos, también es cierto que son muchas las acciones que
faltan por realizar a fin de minimizar la presencia y el efecto que
tienen sobre la industria, estas formas particulares de desgaste.
Inspección, Detección, y Evaluación
Investigación en Campo
Adecuación de Normas, procedimientos, (Estandarización nacional)
Creación y Administración de Bases de Datos, casos, estadísticas,
(Metodologías de administración)
Reconocimiento en campo
Mayor difusión y comprensión de estas 3 formas de corrosión

28. Conclusiones (cont.)
- La detección y caracterización de este tipo de anomalías,
aporta información crítica para la toma de medidas tanto
preventivas como correctivas en la industria del transporte y
distribución de hidrocarburos.
- Es conveniente que los programas de mantenimiento
(preventivo y correctivo) futuros se efectúen conforme a las
necesidades particulares de inspección de anomalías, las cuales
pueden incluir la detección, evaluación, mitigación y reparación
de anomalías relacionadas con el SCC y la Bio-Corrosión.