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Análisis de los cambios morfológicos y composicionales en el acero al carbono sometido a condiciones de producción de energía geotérmica

Resumen

El objetivo de este estudio, es determinar los cambios morfológicos y composicionales que experimentan las tuberías de acero al carbono al ser expuestas a condiciones de producción de energía geotérmica. Con base en información de estudios previos, se concluyó que el acero al carbono API N80-Q es un metal ampliamente utilizado para la producción de energía geotérmica. Para ello, se evaluó la velocidad de corrosión y se caracterizó el acero API N80-Q simulando las condiciones típicas de un yacimiento geotérmico, tales como son la temperatura, presión y fluido geotermal. La energía geotérmica ha ganado relevancia debido a su contribución en la diversificación de la matriz energética; sin embargo, el impacto corrosivo es un factor crucial al implementar proyectos para extraer esta energía del interior de la tierra. Por tal motivo, este estudio se centró en analizar los efectos de un fluido geotermal de media y alta entalpía (150 °C y 250 °C) sobre el acero al carbono API N80-Q, bajo presiones de 360 y 300 psig, respectivamente, y con diferentes tiempos de exposición. Para evaluar la cinética de corrosión, se utilizó la técnica de gravimetría discontinua. El análisis morfológico, la composición química y los productos de corrosión fueron estudiados mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), Espectroscopia de Energía Dispersa y Difracción de Rayos X. Los resultados confirmaron la formación de una película de productos de corrosión en la superficie del acero, compuesta por FeCO3, Fe3O4, Fe0.95Ni0.05 y Fe10.8Ni, la cual redujo progresivamente la velocidad de corrosión hasta alcanzar un estado de pasivación del material.