Oxidación contínua del acero astm a335 p91 a altas temperaturas. Caso de estudio: ambiente oxidante derivado de los productos de combustión de una mezcla de gases de la refinería
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Date
2018
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Un problema que se presenta constantemente en la industria del petróleo es el deterioro de los hornos causado principalmente por la corrosión a elevadas temperaturas que sucede debido a factores de tiempo, temperatura, gases y productos de combustión ocasionando elevados costos de mantenimiento. La disminución del impacto de este problema va acompañada de una buena selección de materiales, con la cual se busca encontrar un acero que soporte el ambiente de trabajo sin dejar a un lado temas de eficiencia y costos. En la presente investigación se evaluó el comportamiento del acero ASTM A335 P91 en una atmósfera oxidante, en tiempos de 1, 10, 20, 50 y 100 horas a temperaturas de 450 y 550°C. Para la obtención de la atmósfera oxidante, se realizó un estudio a la mezcla modelo de la refinería de Barrancabermeja y los productos de combustión teóricos de esta, así como las variables de flujo, presión y ambiente, con el fin de acercar las condiciones experimentales a un caso real. Se hizo un análisis metalográfico a los cupones antes y después del experimento donde no se evidenciaron cambios significativos en la microestructura del acero, igualmente se realizaron pruebas de dureza y micro-dureza donde se pudo observar el efecto de los elementos aleantes causando la formación de precipitados, la cual se vio reflejado en un aumento de la micro-dureza. Además, se realizó un estudio cinético por medio de gravimetría discontinua, el cual indicó la formación de óxidos de carácter protector debido al comportamiento parabólico que se observó gráficamente. Igualmente, se simuló este experimento por medio del programa HSC Chemistry, donde se predijo la formación de hematita, magnetita y espinela de Fe-Cr. Por último, se utilizaron las técnicas de caracterización de SEM-EDS y DRX, con las cuales se pudo verificar la formación de capas de un óxido protector adyacente a la superficie del acero, así como se confirmó las fases cristalinas que se habían obtenido por la simulación.
Description
Keywords
Acero Astm A335 P91, Oxidación Continua, Corrosión A Elevadas Temperaturas, Simulación, Cinética.