Efecto del contenido de cromo (Cr) en un acero baja aleación sobre la velocidad de corrosión en un sistema dinámico de fluido en presencia de un medio dulce (CO2)

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se estudia el fenómeno de la corrosión asistida por flujo en aceros de bajo carbono con diferentes contenidos de cromo: un acero comercial AISI 1015 (base) con 0.038% de cromo y dos aceros fabricados por el grupo de trabajo denominados como Fusión 1 y Fusión 2 con 1.045% y 2.227% de cromo respectivamente. Todos los aceros fueron sometidos a un medio corrosivo elaborado a base de una salmuera de acurdo a la norma NACE ID 196 adicionada con 1 bar de CO2, con el fin de analizar el efecto que tiene el cromo sobre la velocidad de corrosión. Los aceros experimentales se fabricaron en los Laboratorios Pesados de Ingeniería Metalúrgica de la ESIQIE-IPN.

Para llevar a cabo la experimentación se hizo uso de un modelo físico denominado cámara de impacto (Jet Impigement) para simular las condiciones de flujo turbulento presentes en el transporte de hidrocarburos.

La velocidad de corrosión se determina mediante las técnicas de la resistencia a la polarización (RP) y curvas potenciodinámicas (Tafel). Los productos de corrosión son caracterizados mediante microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX) y Perfilometría óptica (PO).

De manera general se observa que la velocidad de corrosión disminuye con respecto al contenido de cromo, debido a que éste ayuda a formar una película precursora la cual es compacta y uniforme. La velocidad de corrosión más baja se presenta en el acero de segunda fusión para un ángulo de 60°, debido a que se forma una mayor gama de productos de corrosión mediante DRX y PO destacando la siderita (FeCO3) la cual resulta ser protectora y poco susceptible a ser desprendida por el flujo por ende la velocidad de corrosión tiende a disminuir. ABSTRACT: In this work we study the phenomenon of flow-assisted corrosion in low carbon steels with different chromium contents: a commercial steel AISI 1015 (base) with 0.038% chromium and two steels manufactured by the work group called Fusion 1 and Fusion 2 with 1,045% and 2,227% chromium respectively. All steels were subjected to a corrosive medium made from a brine according to NACE ID 196 standard added with 1 bar of CO2, in order to analyze the effect that chromium has on the corrosion rate. The experimental steels were manufactured in the Heavy Metal Engineering Laboratories of the ESIQIE-IPN.

To carry out the experimentation, a physical model called an impact chamber (Jet Impigement) was used to simulate the turbulent flow conditions present in the transport of hydrocarbons.

The corrosion rate is determined by the techniques of polarization resistance (RP) and potentiodynamic curves (Tafel). Corrosion products are characterized by scanning electron microscopy (MEB), X-ray diffraction (DRX) and Optical profilometry (PO).

In general, it is observed that the corrosion rate decreases with respect to the chromium content, because it helps to form a precursor film which is compact and uniform. The lowest corrosion rate is presented in the second fusion steel for an angle of 60 °, because a greater range of corrosion products is formed by DRX and PO highlighting the siderite (FeCO3) which turns out to be protective and low susceptible to being detached by the flow therefore the corrosion rate tends to decrease.