Corrosión acelerada por flujo en aceros para ductos y equipos que transportan hidrocarburos

Abstract

RESUMEN: La corrosión se puede definir como el deterioro de un material generalmente un metal al reaccionar con el medio que lo rodea(1). Existen distintos mecanismos por los cuales puede llevarse a cabo dicho deterioro, entre los cuales se destaca el electroquímico y dentro de éste, se encuentra la corrosión acelerada por flujo conocida por sus siglas en inglés como FAC (flow accelerated corrosión), la cual causa un deterioro en el metal reflejado como una disminución en su espesor por la acción del flujo(2). Debido a la enorme problemática de corrosión inherente al sector petroquímico originada en las líneas de conducción durante el proceso de transporte de crudo, en esta investigación se hace un estudio de la velocidad de corrosión en una tubería de acero al carbono en función de la velocidad con la que circula una salmuera NACE ID-196 adicionada con keroseno y otra adicionada con H2S (1382.7 ppm). El estudio se lleva a cabo mediante el uso de un electrodo cilíndrico rotatorio para simular a nivel laboratorio las condiciones hidrodinámicas internas desarrolladas sobre el ducto debido al flujo de fluidos para de esta manera conocer la velocidad de corrosión y el tipo de daño que pueda presentarse como una función de la velocidad a la cual el medio es transportado. Se estudiaron los aceros API 5L X-52, X-65 y X-70, los cuales simulan las condiciones de campo donde existe la presencia de flujo en un rango de rotación del electrodo de trabajo desde 0 - 6500 rpm (3.744 m/s) a temperaturas de 30 y 60°C. Para determinar la velocidad de corrosión se utiliza la técnica de la resistencia a la polarización. Mediantes esta técnica se observa que el acero API 5L X-70 tiene el mejor comportamiento a cualquier condición experimental debido a que presenta las velocidades de corrosión más bajas. Como aportación se lleva a cabo un seguimiento de la evolución de la formación de las capas protectoras (productos de corrosión), analizando la composición de las mismas mediante microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X, resultando ser más protectoras aquellas que están compuestas de una mezcla de óxidos con sulfuros y un sulfato. ABSTRACT: Corrosion can be defined as the deterioration of a material usually a metal to react with the environment that surrounds it(1). There are several mechanisms by which this can be carried out deterioration, including electrochemical and within this stands out, flow accelerated corrosion known by its initials in English as FAC (flow accelerated corrosion), which cause a deterioration in the metal reflected as a decrease in thickness by the action of the flow(2). Due to the enormous problems inherent corrosion originated in petrochemical pipelines during transportation of crude oil, in this research a study of the corrosion rate in a pipe made of carbon steel as a function of speed which circulates a brine NACE ID-196 added with kerosene and other added with H2S (1382.7 ppm). The study was takes place using a rotating cylinder electrode at laboratory to simulate hydrodynamic conditions internal on the pipeline developed due to fluid flow for this way know the corrosion rate and damage type that can occur as a function of the rate at which the medium is transported. Steels API 5L X-52, X-65 and X-70 were studied, which simulate field conditions where there is the presence of flow in a range of rotation of the working electrode from 0-6500 rpm (3.744 m / s ) at temperatures of 30 and 60 ° C. To determine the corrosion rate of technique of polarization resistance is used. By this technique shows that the steel API 5L X-70 has the Better behavior at any experimental condition because it has the lowest corrosion rates. As a contribution was performed monitoring the evolution of the formation of the protective layers (corrosion products), analyzing the composition of the same by scanning electron microscopy and X-ray diffraction and found to be more protective those are composed of a mixture of oxides with sulfides and one sulphate.