Evaluación de inhibidores anti-incrustantes en tuberías de agua de producción

Abstract

El objetivo de la presente investigación es la evaluación de diferentes inhibidores (orgánicos y sintéticos) anti-incrustantes en tuberías de agua de producción, y la determinación de las condiciones que favorecen la formación de incrustaciones. Se realizaron pruebas en estado estático y dinámico, en las que se colocó en contacto anillos Pall (simulando tuberías) con agua sintética preparada según lo indicó la Norma NACE TM0374. Evaluando la repetitividad de los resultados y analizando las variables establecidas para que se generaran depósitos de minerales sobre las superficies en estudio. Se realizaron pruebas en estado estático para un volumen constante y variación de la cantidad de anillos, ensayos dinámicos con variación de flujo y cantidad constante de anillos y viceversa, a condiciones ambientales. Posteriormente según los resultados obtenidos (20 anillos y proporción de incrustación) se procedió a realizar experiencias estáticas a un volumen de 500 mL y se inyectaron los inhibidores orgánicos (Aloe Vera y Extracto de mango), y sintéticos Bi-fosfato y Tri-fosfato, a temperatura de 40 a 50 ºC y presión ambiente, aunado a esto se realizó un blanco (en estático y dinámico) a estas condiciones para determinar la proporción de incrustación. Estas pruebas también se realizaron en dinámico a un flujo de 30 L/min, resultado obtenido por la primera etapa de ensayos. Se ejecutaron pruebas para evaluar la remoción de incrustaciones ya formadas en los anillos con Extracto de mango y Tri-fosfato que generaron los mejores resultados en la segunda etapa de pruebas. Se midió pH y conductividad de la solución sintética inicial y final, para corroborar como varían en el sistema. Las conclusiones obtenidas fueron que la proporción de incrustación no depende de la cantidad de superficies (anillos), siendo este un parámetro confiable que indica si hay presencia de incrustaciones, el estudio de la conductividad indico que su disminución es señal de la deposición de calcio, se demostró que al disminuir el flujo de operación en estado dinámico y aumentar la temperatura tanto en estado estático como dinámico favorece la formación de incrustaciones. Existe repetitividad en los resultados al variar las condiciones de temperatura, área de contacto, flujos y volumen en las pruebas realizadas. El Tri-fosfato evitó en mayor proporción el proceso de formación de incrustaciones, el segundo mejor inhibidor fue el extracto de mango, el tercero Aloe Vera y cuarto el Bi-fosfato. La morfología presentada por los cristales coincidió con la estructura de la aragonita para todos los inhibidores aplicados, los espectros obtenidos por EDS, revelan gran cantidad de calcio en las estructuras y además cloro y sodio en los cuerpos amorfos, Los inhibidores modificaron los cristales las muestras estudiadas y presentaron estabilidad térmica.