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Estudio la velocidad de corrosión del acero ferritico astm a335 p91 en un ambiente dual de vapor de agua y h2s a altas temperaturas en condiciones simuladas de un horno de refinería, a través del software comsol multiphysics®

Resumen

El acero 9Cr-1Mo es ampliamente empleado en hornos y calderas de refinería gracias a sus buenas propiedades termomecánicas. Esta aleación, es expuesta a ambientes potencialmente corrosivos como crudo y gases de combustión, promoviendo su degradación por sus efectos simultáneos. Entre los fenómenos corrosivos más comunes para estos aceros se destacan la oxidación por H2O(g) y la sulfidación por H2S(g). En ese sentido, este trabajo se centró en plantear y resolver un modelo matemático usando Comsol Multiphysics®, con el objetivo de determinar la velocidad de corrosión de este acero en los ambientes mencionados , abordando las variables de caudal (250-450 mL/min), concentración (H2O(g) de 16.67-33% mol y H2S(g) de 5-10ppm), y temperatura (450-750°C). Inicialmente, se estableció una línea base para cada ambiente con las variables mencionadas anteriormente, donde se obtuvo que la variable de mayor incidencia sobre la velocidad de corrosión de la aleación fue la temperatura y concentración de las especies químicas. Además, al emplear los distintos rangos de las variables evaluadas, se obtuvo que la velocidad de corrosión del lado H2O mostró ser entre 4 y 4.5 veces superior que la del H2S. A continuación, se evaluó la corrosión dual del acero, arrojando que el lado H2O genera un incremento de hasta 1.2 veces de la velocidad de corrosión sobre el caso base del H2S. Mientras que el lado H2S solo multiplica 1.008 veces la velocidad de corrosión del lado H2O, debido a la generación de una densidad de corriente menor respecto al lado vapor de agua. Finalmente, los resultados obtenidos fueron comparados con estudios en condiciones similares, encontrando una aceptable coherencia en los resultados. Este tipo de investigaciones resaltan la importancia del uso de simulaciones para obtener aproximaciones a los fenómenos reales que ocurren en la industria y así mejorar la seguridad de los procesos.