CORROSION INDUSTRIA PETROLERA - REFINERIA.pdf

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Materiales de Ingeniera Qumica Prof. Ronald Mrquez

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Tabla 26 Cermicas comunes usados en materiales compuestos de matriz cermica

Captulo 9

Corrosin

1.9.

Corrosin qumica y electroqumica

1.9.1. Serie de potenciales de reduccin estndar


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Tabla 27 Serie Galvnica en presencia de agua de mar

1.9.2. Diagramas de Pourbaix

1.9.2.1.

Construccin del diagrama de Pourbaix del hierro

Tabla 28 Reacciones consideradas en el sistemasignificantes en el proceso de corrosin


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Figura 131Diagrama de Pourbaix del Sistema Fe H2O


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Figura 132Izq. Diagrama de Pourbaix del Siste.ma Fe H2O a 25 C. a Fe+2 = aFe+3 = 1. Las lneas A y B representan eldominio de estabilidad del agua. Arriba: velocidad de corrosin vs. pH en el proceso de corrosin del Fe. Der. Regiones en eldiagrama donde se produce corrosin, pasividad e inmunidad del hierro. Abajo: Posibles reacciones que se pueden producir.


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Figura 133Diagramas de Pourboix de los sistemas Cu, Zn, Ni, Al y Sn H2O a 25C. La actividad de los iones metlicos esigual a 10-6. El dominio de estabilidad del agua se muestra en lneas punteadas.

Figura 134Diagrama de Pourbaixcombinado Fe Ni H2O.Condiciones: T = 25 C; Concentracionde todas las especies acuosas es igual a 1M; la proporcion molar de hierro aniquel Fe/Ni > 2/1.


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1.9.3.

Pasivasin de metales

Figura 135Izq. La densidad de corriente es la corriente por unidad de rea de espcimen en amp/mm2. Der. Curva depolarizacin esquemtica para un metal que muestra la transicin de activo a pasivo.

Figura 136Existen diferentes compuestos que se pueden formar de acuerdo al metal que es sometido al proceso de corrosin(der.). Su deterioro se puede disminuir utilizando compuestos ms nobles como los mostrados en la curva de polarizacin (izq.).


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1.9.4.

Tipos de corrosin

Figura 137Tipos de corrosin

Figura 138 Representacin esquemtica de los cinto tipos de corrosin por penetracin: general (incluyendo desgaste, erosiny freeting), intergranular, picadura, fractura por corrosin de esfuerzo y fractura por fatiga


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Figura 139 Corrosin por esfuerzo, intergranular y por fatiga

Figura 140Corrosin- erosin


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Figura 141Una microfotografa epifluorescente de una poblacin natural de bacterias incubadas en bajo nutriente e hidrxidode aluminio despus de 1 ao de incubacin. Las bacterias son asociadas con las superficies de mineral precipitada (barra de

escala, 5 m)

Figura 142 Corrosin inducida por el flujo

1.9.5.

Importancia de la proteccin contra la corrosin

La proteccin contra la corrosin depende principalmente del diseo inicial y del mantenimiento de losequipos que se encuentran en presencia de un ambiente fisicoqumico corrosivo.


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Explosin de una tubera de aguas negras, MxicoUn ejemplo de daos de corrosin con responsabilidades compartidas fue la explosin que ocasion lamuerte de ms de 200 personas en Guadalajara, Mxico, en abril 1992. Adems de las fatalidades, la seriede explosiones da 1600 edificios y lesion 1500 personas. Los costos por los daos fueron estimados en75 MM $. La explosin fue rastreada hasta la instalacin de una tubera de agua por una contratista varios

aos antes de la explosin que produjo una fuga de agua sobre una linea de gasolina subterranea. Lacorrosin subsecuente de la tubera de gasolina, produjo la fuga de gasolina dentro de las tuberas de aguasnegras.

Tabla 28 Costos atribuidos a corrosin metlica en los Estados Unidos

1.9.6.

Control y prevencin de la corrosin

Mecanismo de corrosin cida:

Proteccin andica y catdica:

Recubrimientos:Metlicos (Cr-Ni-Cu-Zn),Inrganicos (Cermicos),Orgnicos (Resinas epxicas)


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Corriente impresa (proteccin catdica):

Figura 143 Flujo de corriente y distribucin en proteccin catdica de una tubera. Note el flujo de corriente para una tuberarecubierta en una discontinuidad de recubrimiento.

Figura 144 Proteccin catdica para un tanque de almacenamiento de cido sulfrico


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Inhibidores de corrosin (proteccin andica):Tabla 29 Algunos sistemas corrosivos y los inhibidores utilizados para protegerlos


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Figura 145 Control y prevencin de la corrosin en el diseo


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Causas de la corrosin en el diseo:

1. Metales diferentes

2.

Drenaje inadecuado

3.

Uniones entre metales y no metales

4. Endiduras

5. Corrientes residuales

6. Celdas complejas

7.

Movimiento relativo entre dos partes interactuantes o entre una parte y su ambiente

8. Prdida selectiva de uno o ms componentes de una aleacin

9. Imposibilidad de limpiar una superficie adecuadamente

Figura 146 Control y prevencin de la corrosin en el diseo


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1.9.7.

Corrosin en una Refinera de Petrleo

Figura 147 Operaciones de refinacin de petrleo mostrando las especies corrosivas potenciales y los productos petroleros


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Figura 148 Destilacin atmosfrica de petrleo, se muestran las secciones donde puede existir corrosin

Figura 149 Destilacin al vaco de petrleo


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Figura 150 Coquificacin retardada

Figura 151 Fraccionadora de nafta


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Figura 152 Endulzamiento de gases cidos

Figura 153 Alquilacin con cido sulfrico


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Figura 153 Hidrotratamiento

Figura 154 Reformado cataltico


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Figura 155 Craqueo cataltico fluidizado

Figura 156 Hidrocraqueo


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Figura 157 Planta de hidrgeno


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Figura 158 Despojador de aguas agrias

Figura 159 Planta recuperadora de azufre (Claus) de una sola etapa


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Figura 160 Efectos de la presin parcial de CO2 y H2S en la seleccin de aleaciones

Figura 161 Tuberas de acero inoxidable vs acero al carbono, efecto de la distancia de la costa


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Figura 162 Corrosin con HCl, aleaciones resistentes a la corrosin con respecto a la concentracin de cido


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Figura 163 Grfico de mezcla de cidos


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1.9.8.

Descripcin de aleaciones utilizadas para la prevencin decorrosin


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