Estudio la velocidad de corrosión del acero ferrítico 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®

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dc.contributor.advisorPeña Ballesteros, Darío Yesid
dc.contributor.advisorAlviz Meza, Aníbal
dc.contributor.advisorRuíz Lizarazo, Jeferson Owaldo
dc.contributor.authorUribe Castro, Brayan Eduardo
dc.contributor.authorMéndez Díaz, David Andrés
dc.date.accessioned2024-03-04T01:19:46Z
dc.date.available2021
dc.date.available2024-03-04T01:19:46Z
dc.date.created2021
dc.date.issued2021
dc.description.abstractEl acero 9Cr1Mo 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 (250450 mL/min), concentración (H2O(g) de 16.6733% mol y H2S(g) de 510ppm), y temperatura (450750°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
dc.description.abstractenglishThe 9Cr1Mo steel is broadly used in refinery furnace and boilers, thanks to their good thermomechanic properties. This alloy is exposed to highly corrosive environments, like oil and flue gas, promoting its degradation due to its simultaneous effects. The most common corrosive phenomena for these steels are oxidation by H2O(g) and sulfidation by H2S(g) . In this sense, our study focused on formulating and interpreting a mathematical model using Comsol Multiphysics , which allows to determine the steel corrosion speed in the stated environments, taking into account variables such as flow rate (250450 mL/min), concentrations (H2O(g) 16.6733% molar and H2S(g) 510 ppm), and temperature (450750°C). First, a baseline with the above mentioned variables was stablished for each environment, where each variable was studied at different temperatures finding that the variable with greatest significance on the corrosion speed of the allow is the temperatures and the concentration of chemical species. In addition, using the different ranges of the evaluated variables, it was obtained that the corrosion rate of the H2O side is between 4 and 4.5 times higher than H2S side. After that, the dual corrosion of the steel was evaluated, showing that the H2O side generates an increase of up to 1.2 times the corrosion rate over the H2S base case. While the H2S side only increases the corrosion speed on the H2O side 1.008 times, due to the generation of a bigger current density in the first case, as a result of a greater concentration. Finally, findings were compared with previous studies on similar conditions, showing an acceptable consistency in the results. This kind of research highlights the importance of performing simulations to obtain approximations to real phenomena that occur in industry, and thus improve process security
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/41757
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectCorrosión
dc.subjectAmbiente dual
dc.subjectSulfidación
dc.subjectOxidación
dc.subjectSimulación
dc.subjectComsol multiphysics®
dc.subject.keywordCorrosion
dc.subject.keywordDual environment
dc.subject.keywordSulfidation
dc.subject.keywordOxidation
dc.subject.keywordSimulation
dc.subject.keywordComsol Multiphysics
dc.titleEstudio la velocidad de corrosión del acero ferrítico 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®
dc.title.englishStudy of the corrosion speed of the ASTM A335 P91 ferritic steel in a steam and H2S dual environment, at high temperatures in a refinery furnace simulated conditions, using Comsol Multiphysics software*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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