DETERMINACIN DE LA CORROSIVIDAD POR CIDO NAFTNICO EN UN ACERO ASTM A-106 GRADO B, BAJO CONDICIONES DE FLUIDO DINMICO.

PROBLEMA

El problema que vamos a desarrollar en este paper es determinar la como afecta la corrosividad por cidos naftnicos a un acero ASTM A-106 GRADO B, teniendo en cuenta los factores que influyen en su creacin y severidad, como la composicin del cido, el TAN, la temperatura, la metalurgia, velocidad de fluido y presencia y concentracin de otros agentes corrosivos. Adems de estos factores, para las pruebas a nivel de laboratorio es necesario tener en cuenta una variable adicional, el tiempo de inmersin de las probetas en la mezcla

COMO SE RESOLVIO EL PROBLEMA

Para resolver el problema se realizaron unas pruebas experimentales, para poner a prueba el acero seleccionado. Se obtuvieron las medidas de probetas de acero ASTM A-106 grado B se obtuvieron con unas medidas de 3 pulgadas de largo, 1/2 pulgadas de ancho, 1/16 de pulgada de espesor y con 2 orificios de 5/16 de pulgada de dimetro. La composicin qumica del material se determin utilizando un espectrmetro de fluorescencia de Rayos X de energa dispersa Shimadzu EDX 00 HS. Se determin la corrosividad del cido naftnico usando como agente corrosivo una mezcla de aceite mineral y cido naftnico comercial Fluka , se eligieron dos concentraciones a trabajar 5 y 10 mg KOH/g y see adicionaron 26 y 54 ml de cido naftnico comercial respectivamente, para alcanzar las concentraciones deseadas. Despus se realizaron las pruebas de inmersin de las probetas metlicas se realizaron en un autoclave con agitacin, en serie con un controlador WATLOW serie 982. Para estas pruebas se mantuvo constante la agitacin y el tiempo de inmersin fue el mismo para cada caso. Se realizaron ensayos a valores de temperatura de 185, 215, 250 y 280C, para valores de TAN de 5 y 10 mg KOH/g, terminado esto, se sacan las muestras y se hace un anlisis sobre esta.

RESULTADOSLos resultados obtenidos fueron para la velocidad de agitacin: para 600rpm la velocidad de corrosin fue de 0.9876 (mm/y), para 800 rpm 0.9387 (mm/y). Con estos resultados se pudo confirmar que la velocidad de agitacin no influye de una manera significativa en la velocidad de corrosin naftnica. Para tiempo de inmersin se obtuvo: para 24 horas=1.5173 (mm/y), 36 horas=1.0163 (mm/y), 48 horas=0.9876 (mm/y), 72 horas=1.0640 (mm/y). Con este resultado podemos decir que despus de 36 horas de inmersin, la velocidad de corrosin tiende a adquirir estabilidad, debido a esto se puede tomar un tiempo de inmersin ptimo de 48 horas. Los resultados de velocidad de corrosin variando la temperatura del sistema para un TAN de 10 mgKOH/g fueron de 185 C= 0,0155(mm/y), 215C= 0,4163 (mm/y), 250C= 0,9733280 (mm/y), 280 C= 1,4719 (mm/y). Para un TAN de 5 mgKOH/g fueron de 185 C= 0,0095 (mm/y), 215C= 0,2266 (mm/y), 250C= 0,7061 (mm/y), 280 C= 1,0842 (mm/y). Con estos datos se puede afirmar que para temperaturas de 185C o inferiores la velocidad de corrosin naftnica no es lo suficientemente alta como para considerar que el acero al carbono trabajado, sea susceptible bajo estas condiciones, esto se debe a que solo los cidos naftnicos de peso molecular muy bajo han alcanzado la energa necesaria para iniciar el proceso de corrosin. El anlisis de la apariencia superficial se realiz con un estereoscopio a 25 aumentos. Con este se pudo confirmar que la corrosin naftnica pura presenta un tipo de corrosin uniforme generalizada, esto se da en la corrosin naftnica solo cuando no hay formacin de ninguna capa de pasivacin por parte de otro agente corrosivo.

ANALISIS

La corrosin naftnica pura presenta un ataque de tipo uniforme generalizado. No obstante esto solo se cumple bajo condiciones ideales, ya que esto puede cambiar al presentase un fluido turbulento, y si en el fluido hay presencia de otros agentes corrosivos que formen capas de productos de corrosin estables. El TAN es una variable de gran importancia en la velocidad de corrosin naftnica, sin embargo a valores superiores a 5 mg KOH/g la influencia que ejerce esta variable tiende a ser menos significativa. A una temperatura superior o igual a 200C se puede considerar que hay susceptibilidad a la corrosin naftnica por parte de los aceros al carbono, por lo tanto los equipos de este material, en plantas de refinacin de crudos pesados con alto TAN, que trabajen por encima de dicha temperatura requieren un anlisis previo, para determinar cul es la velocidad de corrosin, y as poder estimar su tiempo de vida til.

La velocidad de agitacin no es una variable de gran influencia en el proceso de corrosin naftnica, mientras no haya formacin de capa de productos de corrosin sobre la superficie metlica. Se puede considerar que el tiempo de inmersin ptimo para ensayos a nivel de laboratorio con cidos naftnicos en mezcla con aceite mineral, en un autoclave con agitacin y usando la tcnica de prdida de peso, es de 48 horas; sin embargo para otras condiciones es necesario realizar experimentacin preliminar, para definir si este tiempo es suficiente para alcanzar la zona de estabilidad. La variable de mayor influencia en la velocidad de corrosin dentro de los parmetros analizados en la experimentacin, es la temperatura, y en un rango entre 215 y 280C se pudo observar una relacin lineal entre este parmetro y la velocidad de corrosin naftnica.A temperaturas iguales o inferiores a 185C la cintica de la corrosin por cidos naftnicos es muy baja, por lo tanto se puede descartar este agente corrosivo como un problema en los equipos de acero al carbono que trabajan por debajo de esta temperatura.