Efecto de la Modificación Microestructural del Acero al ... · A través de los resultados...
1
"Efecto de la Modificación Microestructural del Acero al Carbono en la Determinación de la Eficiencia de una Especie Inhibidora Mediante el Evaluador Dinámico Wheel Test" Realizó Arellano Paz Alejandra, Asesor M.C. Adán Borunda Terrazas Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C. Departamento Metalurgia e integridad estructural/ Lab .8 “Corrosión y protección” Miguel de Cervantes 120, Complejo Industrial Chihuahua, 31136. Chihuahua, Chih., México 2. Objetivos . 3. Metodología experimental . 4. Resultados. 5. Discusiones. Norma NACE 1D182 “Wheel Test Methods Used for Evaluation of Film-Persistent Corrosion Inhibitors for Oilfield Applications”, Item No. 24007 Norma PEMEX NRF-005-PEMEX-2000 “Protección Interior de Ductos con Inhibidores” Norma ASTM G1, “Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens” 7 . Referencias. Los inhibidores de corrosión son un medio de protección para “evitar” la formación de corrosión en el transporte de hidrocarburos, por lo que es de suma importancia evaluar su eficiencia, pero hay un factor muy importante que nunca se ha considerado: ¡LA MICROESTRUCTURA! 1. Introducción. 6. Conclusiones. La corrosión es un problema muy recurrente en la industria petrolera, ya que se presenta de manera espontánea, una de las formas es por picaduras que si no se detectan a tiempo pueden generar microgrietas que se propagan según la velocidad de corrosión. Sección superficial a 500x Condición N° 1 (Condición de llegada) Condición N° 2 (TT-Recocido) Sección superficial a 500x Condición N° 3( Probetas Control 5) Sección superficial a 500x Botellas utilizadas en la PrueBa Wheel test equiPo utilizado en la PrueBa “Wheel test” CondiCiones iniCiales (MiCroestruCturas) Presentes en el Material: El experimento se baso Norma NACE 1D182 “Método de prueba de la rueda empleado para la evaluación de inhibidores de corrosión para aplicaciones petroleras” La prueba consiste en añadir salmuera, inhibidor, aceite o keroseno en una botella de vidrio de 200 ml, el diseño de la botella tiene un efecto muy importante en la prueba, ya que su diseño nos permite crear condiciones de turbulencia en el ensayo. La prueba de la rueda se basa en la pérdida de peso de los testigos , evaluando las especies sin inhibidor (blancos), y especies con una concentración especifica, que en este caso fue de 50 ppm y 100ppm. Condición N° 1 (Cond. Iniciales) Blanco 50 ppm 100 ppm Condición N° 2 (TT-Recocido) Blanco 50 ppm 100 ppm Condición N° 3 (Control 5) Blanco 50 ppm 100 ppm % efiCienCia del inhiBidor de Corrosión Pérdida en Peso de los testigos OBJETIVO GENERAL: Analizar y comparar la eficiencia del inhibidor de corrosión para conocer el efecto del cambio microestructural de un acero de bajo contenido de carbono, mediante la norma NACE I D182. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Selección y aplicación de un tratamientos térmico, para modificación de la microestructura. Simular condiciones dinámicas de corrosión mediante la prueba Wheel Test, con dos concentraciones de la especie inhibidora. Analizar la pérdida de peso de cada una de las condiciones para evaluar la eficiencia del inhibidor. Analizar el efecto del cambio microestructural tomando en cuenta la aplicación de tratamientos térmicos. De acuerdo a los resultados obtenidos mediante el evaluador dinámico, para la determinación del efecto del cambio microestructural , se observó lo siguiente: Las microestructura de los cupones corrosivímetros presentan condiciones de llegada diferentes entre ellos, como se observa en C1 y C3, mientras que la C2, que sometida a un tratamiento térmico de recocido presenta una estructura de equilibrio muy similar a la C1. Pérdida de peso en blancos: Se encontró un comportamiento en la pérdida de peso, muy similar en la condición C1 y C2 con un valor aproximado de 17 mg, mientras que la condición 3 mostró una pérdida de peso menor de 10.611 mg. Pérdida de peso 50ppm: Las tres condiciones mostraron nuevamente valores muy similares a la pérdida de peso de los blancos, lo cual nos indica que no se ve reflejado la interacción de la especie inhibidora. Pérdida de peso 100ppm: Se puede observar que en la condición C1 y C2 se presenta una disminución en la pérdida de peso muy similar evidenciando una ligera interacción de la especie inhibidora, mientras que la C3 no mostró cambios significativos en la pérdida de peso, ni con el incremento de la especie inhibidora. Determinación % eficiencia: Como se puede notar en las graficas, la condición C1 se lograron eficiencias muy bajas de 3.28 % y 23.17 %, la condición C2 alcanza valores ligeramente mayores de 10.7 1% y 32.19 %, con 50 y 100 ppm respectivamente, mientras que la condición C3, muestra un valor de 13.61 % con 50 ppm superior a las otras dos condiciones y con 100 ppm dicho comportamiento se abate alcanzando un valor de 4.18 %. 16.22 17.84 10.61 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 C1 C2 C3 wt (mg) Condiciones Pérdida de peso en blancos 16.36 15.93 9.16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 C1 C2 C3 wt (mg) Condiciones Pérdida de peso a 50 ppm 13 12.1 10.16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 C1 C2 C3 wt (mg) Condiciones Pérdida de peso a 100 ppm 23.17 32.19 4.18 0 5 10 15 20 25 30 35 C1 C2 C3 % Eficiencia Condiciones Eficiencia a 100 ppm 3.28 10.71 13.61 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 C1 C2 C3 % Eficiencia Condiciones Eficiencia a 50 ppm Las condiciones C1 y C2, muestran valores tanto de pérdida de peso como de porcentaje de eficiencia muy similares, evidenciando que con una misma microestructura se obtendrán resultados coherentes con el método del Evaluador Dinámico o Wheel Test. La condición C3 no mostró cambios significativos de pérdida de peso con y sin la especie inhibidora, lo cual se ve reflejado en el comportamiento mostrado en la determinación de la eficiencia. A través de los resultados obtenidos se pudo observar que la microestructura es una variable muy importante que se debe considerar en la determinación de la velocidad de corrosión y de la eficiencia de especies inhibidoras a través del método de la rueda.
Transcript of Efecto de la Modificación Microestructural del Acero al ... · A través de los resultados...
"Efecto de la Modificación Microestructural del Acero al Carbono en la Determinación de la Eficiencia de una Especie Inhibidora Mediante el
Evaluador Dinámico Wheel Test"Realizó Arellano Paz Alejandra, Asesor M.C. Adán Borunda Terrazas
Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C.Departamento Metalurgia e integridad estructural/ Lab .8 “Corrosión y protección”
Miguel de Cervantes 120, Complejo Industrial Chihuahua, 31136. Chihuahua, Chih., México
2. Objetivos.
3. Metodología experimental.
4. Resultados.
5. Discusiones.
Norma NACE 1D182 “Wheel Test Methods Used for Evaluation of Film-Persistent Corrosion Inhibitors for Oilfield Applications”, Item No. 24007Norma PEMEX NRF-005-PEMEX-2000 “Protección Interior de Ductos con Inhibidores”Norma ASTM G1, “Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens”
7. Referencias.
Los inhibidores de corrosión son un medio deprotección para “evitar” la formación de corrosión en eltransporte de hidrocarburos, por lo que es de sumaimportancia evaluar su eficiencia, pero hay un factor muyimportante que nunca se ha considerado:
¡LA MICROESTRUCTURA!
1. Introducción.
6. Conclusiones.
La corrosión es un problema muy recurrenteen la industria petrolera, ya que se presenta demanera espontánea, una de las formas es porpicaduras que si no se detectan a tiempo puedengenerar microgrietas que se propagan según lavelocidad de corrosión.
Sección superficial a 500x
Condición N° 1 (Condición de llegada) Condición N° 2 (TT-Recocido)
Sección superficial a 500x
Condición N° 3( Probetas Control 5)
Sección superficial a 500x
Botellas utilizadas en la PrueBa Wheel test
equiPo utilizado en la PrueBa “Wheel test”
CondiCiones iniCiales (MiCroestruCturas) Presentes en el Material:
El experimento se baso Norma NACE 1D182“Método de prueba de la rueda empleadopara la evaluación de inhibidores de corrosiónpara aplicaciones petroleras”
La prueba consiste en añadirsalmuera, inhibidor, aceite okeroseno en una botella de vidriode 200 ml, el diseño de la botellatiene un efecto muy importante enla prueba, ya que su diseño nospermite crear condiciones deturbulencia en el ensayo.
La prueba de la rueda se basa en la pérdida de peso de los testigos , evaluando las especies sininhibidor (blancos), y especies con una concentración especifica, que en este caso fue de 50ppm y 100ppm.
Condición N° 1 (Cond. Iniciales)
Blanco 50 ppm 100 ppm
Condición N° 2 (TT-Recocido)
Blanco 50 ppm 100 ppm
Condición N° 3 (Control 5)
Blanco 50 ppm 100 ppm
% efiCienCia del inhiBidor de Corrosión
Pérdida en Peso de los testigos
OBJETIVO GENERAL:Analizar y comparar la eficiencia del inhibidor de corrosión para conocer el
efecto del cambio microestructural de un acero de bajo contenido de carbono,mediante la norma NACE I D182.
OBJETIVOS ESPECIFICOS: Selección y aplicación de un tratamientos térmico, para modificación de lamicroestructura. Simular condiciones dinámicas de corrosión mediante la prueba Wheel Test,con dos concentraciones de la especie inhibidora. Analizar la pérdida de peso de cada una de las condiciones para evaluar laeficiencia del inhibidor. Analizar el efecto del cambio microestructural tomando en cuenta laaplicación de tratamientos térmicos.
De acuerdo a los resultados obtenidos mediante el evaluador dinámico, para ladeterminación del efecto del cambio microestructural , se observó lo siguiente:
Las microestructura de los cupones corrosivímetros presentan condiciones dellegada diferentes entre ellos, como se observa en C1 y C3, mientras que la C2,que sometida a un tratamiento térmico de recocido presenta una estructura deequilibrio muy similar a la C1.
Pérdida de peso en blancos: Se encontró un comportamiento en la pérdida depeso, muy similar en la condición C1 y C2 con un valor aproximado de 17 mg,mientras que la condición 3 mostró una pérdida de peso menor de 10.611 mg.Pérdida de peso 50ppm: Las tres condiciones mostraron nuevamente valores muysimilares a la pérdida de peso de los blancos, lo cual nos indica que no se vereflejado la interacción de la especie inhibidora.Pérdida de peso 100ppm: Se puede observar que en la condición C1 y C2 sepresenta una disminución en la pérdida de peso muy similar evidenciando unaligera interacción de la especie inhibidora, mientras que la C3 no mostró cambiossignificativos en la pérdida de peso, ni con el incremento de la especie inhibidora.
Determinación % eficiencia: Como se puede notar en las graficas, la condiciónC1 se lograron eficiencias muy bajas de 3.28 % y 23.17 %, la condición C2 alcanzavalores ligeramente mayores de 10.7 1% y 32.19 %, con 50 y 100 ppmrespectivamente, mientras que la condición C3, muestra un valor de 13.61 % con 50ppm superior a las otras dos condiciones y con 100 ppm dicho comportamiento seabate alcanzando un valor de 4.18 %.
16.22 17.84
10.61
02468
101214161820
C1 C2 C3
wt (
mg)
Condiciones
Pérdida de peso en blancos
16.36 15.93
9.16
02468
1012141618
C1 C2 C3
wt (
mg)
Condiciones
Pérdida de peso a 50 ppm
13 12.110.16
02468
1012141618
C1 C2 C3
wt (
mg)
Condiciones
Pérdida de peso a 100 ppm
23.17
32.19
4.18
0
5
10
15
20
25
30
35
C1 C2 C3
% E
ficie
ncia
Condiciones
Eficiencia a 100 ppm
3.28
10.7113.61
-1
1
3
5
7
9
11
13
15
C1 C2 C3
% E
ficie
ncia
Condiciones
Eficiencia a 50 ppm
Las condiciones C1 y C2, muestran valores tanto de pérdida de peso como de porcentaje de eficiencia muy similares, evidenciando que con una misma microestructura seobtendrán resultados coherentes con el método del Evaluador Dinámico o Wheel Test.
La condición C3 no mostró cambios significativos de pérdida de peso con y sin la especie inhibidora, lo cual se ve reflejado en el comportamiento mostrado en ladeterminación de la eficiencia.
A través de los resultados obtenidos se pudo observar que la microestructura es una variable muy importante que se debe considerar en la determinación de la velocidadde corrosión y de la eficiencia de especies inhibidoras a través del método de la rueda.
