Corrosión por picadura frente a corrosión por grietas

Corrosión por picaduras frente a corrosión por grietas:identificación de las diferencias

La corrosión, el deterioro de los materiales de ingeniería por la interacción química con su entorno, es un problema extraordinariamente costoso. El daño a la corrosión no controlada en los sistemas de tuberías es una de las principales causas de pérdida de ganancias para las aplicaciones en alta mar y cercanas a la costa, y cuesta miles de millones cada año. La corrosión se puede prevenir, siempre que las empresas sepan qué buscar y tomen medidas preventivas para reducir los riesgos de corrosión antes de que sea demasiado tarde.

Casi todos los metales utilizados en nuestro mundo se corroen bajo ciertas circunstancias. Hay pasos que se pueden tomar para prevenir la corrosión en aplicaciones de petróleo y gas, particularmente en alta mar. Estos pasos requieren una comprensión fundamental de los diferentes tipos de corrosión y sus causas. Saber dónde buscar la corrosión puede minimizar los riesgos en las plataformas petrolíferas y en las refinerías, lo que permite ahorrar mucho tiempo y dinero.

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Cómo se produce la corrosión

La corrosión ocurre cuando un átomo de metal es oxidado por un fluido, lo que provoca una pérdida de material en la superficie del metal. La pérdida de material resultante reduce el espesor de la pared de los componentes fabricados con aceros al carbono y de baja aleación que se ven afectados por la corrosión general, haciéndolos propensos a fallas mecánicas.

Los sistemas de tuberías metálicas se utilizan con mayor frecuencia para instrumentación analítica y de procesos, líneas hidráulicas y aplicaciones de control y servicios públicos. Muchos metales de ingeniería utilizados en aplicaciones de petróleo y gas están hechos de acero inoxidable que contiene más del 10 % de cromo. Este último ayuda a formar una capa de óxido que protege los metales de la corrosión. Sin embargo, la corrosión del acero inoxidable ocurre cuando las condiciones ambientales hacen que esa capa se rompa.

Casi todos los metales se corroen bajo ciertas circunstancias. Por ejemplo, el óxido es un subproducto común de la corrosión del acero al carbono, que resulta de la corrosión del hierro y la formación de óxido de hierro. Sin embargo, existen muchos otros tipos de corrosión. Cada tipo presenta una amenaza única que debe evaluarse al seleccionar el material óptimo para su aplicación.

Identificación de tipos comunes de corrosión

Existen numerosos tipos de corrosión que pueden causar estragos en las instalaciones de petróleo y gas. Muchos tipos de corrosión son específicos de la composición química del metal y del entorno operativo. A medida que siga leyendo, nos centraremos en dos formas de corrosión localizada en el acero inoxidable:corrosión por picaduras y por grietas.

Corrosión por picadura

La corrosión por picaduras ocurre cuando la capa protectora de óxido en la superficie del acero inoxidable se rompe, permitiendo que el metal desnudo debajo volverse susceptible a una pérdida de electrones por oxidación en presencia de una solución acuosa corrosiva. Esta reacción electroquímica inicia la formación de pequeñas cavidades o “hoyos”.

Aunque generalmente se detectan mediante una inspección visual minuciosa, estas picaduras pueden crecer lo suficientemente profundas como para perforar la pared de un tubo por completo. La corrosión por picadura también puede facilitar el inicio de grietas en los componentes sometidos a esfuerzos de tracción. Los ambientes con concentraciones más altas de cloruro, incluidos los creados por la evaporación de las gotas de agua salada depositadas, son propensos a la corrosión por picaduras, especialmente a altas temperaturas.

Al examinar la tubería de metal en busca de corrosión por picaduras, busque depósitos de óxido de hierro de color marrón rojizo, así como posibles picaduras que puedan haberse formado en la superficie del metal.

Corrosión en grietas

Al igual que la corrosión por picaduras, la corrosión por grietas se inicia con la ruptura de la película protectora de óxido del acero inoxidable y continúa con la formación de pozos poco profundos. Sin embargo, en lugar de ocurrir a simple vista, la corrosión en grietas, como su nombre lo indica, ocurre en las grietas.

En un sistema de fluido típico, existen grietas entre la tubería y los soportes o abrazaderas de la tubería, entre los tramos de tubería adyacentes y debajo de la suciedad y los depósitos que pueden haberse acumulado en las superficies. Las grietas son prácticamente imposibles de evitar en las instalaciones de tuberías, y las grietas estrechas representan uno de los mayores peligros para la integridad del acero inoxidable. La corrosión en grietas ocurre cuando el agua de mar se difunde en una grieta, lo que lleva a un ambiente químicamente agresivo donde los iones que causan la corrosión no pueden difundirse fácilmente fuera de la grieta. En tal escenario, toda la superficie dentro de la grieta puede corroerse a un ritmo rápido.

La corrosión en grietas solo se puede observar visualmente cuando se retira una abrazadera de tubería de la tubería instalada. Es importante recordar que la corrosión por grietas puede ocurrir a temperaturas más bajas que la corrosión por picaduras porque se necesita menos esfuerzo para crear un "hoyo" debajo de la grieta geométrica (por ejemplo, la abrazadera del tubo).

Cómo prevenir la corrosión

La corrosión puede, en muchas circunstancias, minimizarse educando a la fuerza de trabajo con conocimientos básicos de materiales:

Selección de materiales:Primero, considere la elección de materiales para las aplicaciones de tubería, desde la tubería misma hasta los soportes y abrazaderas de tubería. La tubería de acero inoxidable tipo 316 funciona bien en muchas instalaciones siempre que se mantenga limpia y las temperaturas no sean excesivamente altas. En climas más cálidos, especialmente en lugares donde se forman fácilmente depósitos de sal y en instalaciones donde el óxido de vigas y pisos estructurales de acero al carbono se acumulan en superficies de acero inoxidable, la corrosión de la tubería de acero inoxidable Tipo 316 se observa más fácilmente.

Para estas situaciones, los tubos de acero inoxidable superaustenítico (p. ej., 6Mo o 6HN) o superdúplex (p. ej., 2507) ofrecen una resistencia a la corrosión mucho mejor. El mayor rendimiento y la resistencia a la tracción del acero inoxidable superdúplex también facilitan la construcción de sistemas que deben clasificarse para una presión de trabajo máxima permitida (MAWP) más alta. Para evitar errores costosos y determinar qué material es el adecuado para su aplicación, comuníquese con su distribuidor autorizado local. Centro de ventas y servicio Swagelok para obtener orientación sobre la selección de los productos y materiales correctos.

Colocación y diseño:Son necesarias prácticas cuidadosas del sistema para la prevención de la corrosión a fin de minimizar la cantidad de lugares donde puede ocurrir la corrosión por grietas. Una forma de disminuir las grietas en un sistema de tubos es evitar colocar los tubos directamente contra las paredes o entre sí. Cuando se observa corrosión en grietas de la tubería de acero inoxidable Tipo 316, se puede reemplazar la tubería Tipo 316 con una tubería más resistente a la corrosión, que se puede instalar con conexiones de tubería Tipo 316 rentables. Swagelok ofrece varias combinaciones diseñadas de racores para tubo de acero inoxidable Tipo 316 con tubos de diferentes aleaciones resistentes a la corrosión.

Capacitación en ciencia de materiales y corrosión

Más allá de estas simples medidas, el mejor enfoque para prevenir la corrosión involucra una capacitación profunda y la implementación de un programa de monitoreo de corrosión regular y sólido. Swagelok ofrece capacitación en ciencia de materiales para enseñar a ingenieros, asociados técnicos y cualquier otra persona involucrada en el proceso de selección de materiales cómo seleccionar las aleaciones resistentes a la corrosión adecuadas para sus sistemas de fluidos. Desarrollar una comprensión básica de la corrosión (cómo se ve, dónde ocurre y por qué motivos) entre quienes trabajan con sistemas de tuberías todos los días puede evitar fallas en los materiales y reparaciones costosas. Póngase en contacto con su centro local de ventas y servicio Swagelok para saber cómo un programa de formación en ciencia de materiales puede ayudar a su organización a luchar contra la corrosión.