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Estudio de la corrosión continua a altas temperaturas en un ambiente de carburización derivado de una mezcla de gases de combiustión de una refinería. Caso de estudio: acero astm a 335 p91

Resumen

Ante el aumento de la demanda energética a nivel mundial, la industria del petróleo y de gas se ha visto en la necesidad de aumentar la eficiencia en los procesos de combustión con el fin de reducir costos, por lo cual, ha implementado la reutilización de los gases gastados como sustituto o complemento del gas natural. Sin embargo, la alta variación en la composición de estos gases y las temperaturas utilizadas en estos procesos activan diversos mecanismos de corrosión, reduciendo así la vida útil de las aleaciones usadas en los hornos de la refinería, como es el caso del acero ASTM A335 P91. En el presente proyecto se estudió la carburización de dicho acero en una atmósfera de CO2-O2-H2O, obtenida de una mezcla modelo de refinería a temperaturas de 550 y 650°C, 5 tiempos de exposición (1, 10, 20, 50 y 100 horas) y 1 atm de presión. Mediante el estudio cinético y los análisis de microscopia electrónica de barrido (SEM-EDS) y difracción de rayos X (DRX), se observó el crecimiento tipo parabólico de una capa de óxido dúplex, compuesta por hematita y magnetita en la zona externa y espinela hierro-cromo en la zona interna, siendo esta última la responsable de brindarle protección al material. Los productos encontrados fueron congruentes con los hallados teóricamente mediante el software HSC Chemestry. Finalmente, se realizó un análisis de metalografía, dureza y microdureza, y se encontró que la microestructura del acero no presentó cambios significativos que impidieran su buen desempeño. Todo lo anterior permitió concluir la inexistencia de un proceso carburante.