Análisis térmico del proceso de oxidación sulfidación de aceros usados en la refinación de crudos pesados mediante la técnica micro raman confocal.

Aceros ferríticos especializados T91 y T92 sometidos a temperaturas elevadas y a condiciones específicas de operación en atmósferas oxidantes compuestas por H2S, O2, suelen formar en su superficie capas de óxido y productos sulfurosos. Estas capas podrían ser termodinámicamente estables con un carácter altamente protector o con baja estabilidad termodinámica, susceptibles a la corrosión; la corrosión generada por este fenómeno, afecta significativamente la vida útil de los equipos de procesos petroquímicos construidos en este tipo de materiales especializados. En este estudio se ha realizado la caracterización de las propiedades morfológicas, composicionales, térmicas, químicas y mecánicas de estas capas, evaluando los mecanismos de su crecimiento a nivel experimental, en los aceros inoxidables ferríticos modificados Fe-9Cr-1Mo T91, Fe-9Cr-0.5Mo T92, comparados con el acero inoxidable austenítico AISI 316L y el acero de bajo carbono ferrítico-perlítico AISI 1020, con el objetivo de analizar a partir de las propiedades térmicas obtenidas por la técnica Raman y la tendencia en cada material a generar pérdidas térmicas en los procesos petroquímicos. Para el crecimiento de capas de óxido-sulfidación en estos aceros se empleó un montaje de hornos de tipo tubular, el cual permitió simular experimentalmente las atmósferas de gases que se producen en el procesamiento de crudos pesados. Técnicas de microscopía electrónica de barrido, espectroscopia Raman Confocal térmico, AFM en modo Kelvin, AFM en modo de Modulación de fuerza, y simulación termodinámica con el software HSC Chemistry 6.0, permitió comparar el crecimiento de las diferentes capas y su estabilidad. La cinética de crecimiento de estas capas se determinó mediante mediciones de pérdida/ganancia de peso; variando temperatura, tipo de acero y tiempos de exposición. Los resultados obtenidos permitieron determinar que el acero austenítico AISI 316L presentó mayor conductividad térmica y mayor estabilidad estructural y termodinámica ante ambientes óxido-sulfidantes, hasta 400°C-36 horas de permanencia.

• Autores: Bedoya Moreno, María Isabel
• Fecha de publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/76916
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/76916; http://bdigital.unal.edu.co/73920/
• Palabra clave: Aceros ferríticos modificados; Aceros austeníticos; Oxidación-sulfidación térmica; Corrosión; Conductividad térmica; Modified ferritic steels; Austenitic steels; Thermal oxidation-sulphidation; Thermal conductivity
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional