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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dc.contributor.advisorPeña Ballesteros, Darío Yesid
dc.contributor.advisorAlviz Meza, Aníbal
dc.contributor.authorGonzalez Moreno, Javier Alexis
dc.contributor.authorPinzon Sarquez, Alvaro Jose
dc.date.accessioned2024-03-04T00:06:40Z
dc.date.available2018
dc.date.available2024-03-04T00:06:40Z
dc.date.created2018
dc.date.issued2018
dc.description.abstractUn 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.
dc.description.abstractenglishA problem that is constantly present in the oil industry is the deterioration of the kilns caused mainly by the corrosion at high temperatures, that happens due to factors of time, temperature, gases and products of combustion causing high maintenance costs. The reduction of the impact of this problem is accompanied by a good selection of materials, which seeks to find a steel that supports the work environment without leaving aside issues of efficiency and costs. In the present investigation, the behavior of ASTM A335 P91 steel was evaluated in an oxidizing atmosphere, at times of 1, 10, 20, 50 and 100 hours at temperatures of 450 and 550° C. To obtain the oxidizing atmosphere, a study was carried out on the model mixture of the Barrancabermeja refinery and its theoretical combustion products, as well as the variables of flow, pressure and environment, in order to bring the experimental conditions closer to a real case. A metallographic analysis was carried out on the coupons before and after the experiment where no significant changes were observed in the microstructure of the steel. Hardness and micro-hardness tests were also carried out, where the effect of the alloying elements could be observed causing the formation of precipitates, which was reflected in an increase in micro-hardness. In addition, a kinetic study was carried out using discontinuous gravimetry, which indicated the formation of protective oxides due to the parabolic behavior observed graphically. Likewise, this experiment was simulated through the HSC Chemistry program, where the formation of Fe-Cr hematite, magnetite and spinel was predicted. Finally, SEM-EDS and XRD characterization techniques were used, with which it was possible to verify the formation of layers of a protective oxide adjacent to the surface of the steel, as well as confirming the crystalline phases that had been obtained by the simulation.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
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/20.500.14071/38815
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
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.subjectAcero Astm A335 P91
dc.subjectOxidación Continua
dc.subjectCorrosión A Elevadas Temperaturas
dc.subjectSimulación
dc.subjectCinética.
dc.subject.keywordSteel Astm A335 P91
dc.subject.keywordContinuous Oxidation
dc.subject.keywordCorrosion At High Temperatures
dc.subject.keywordSimulation
dc.subject.keywordKinetics.
dc.titleOxidación 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
dc.title.englishContinuous oxidation of steel astm a335 p91 to high temperatures. case study: oxidant environment derived from the combustion products of a refinery gas mixture*
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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Ingeniería Metalúrgica