Reporte de Conferencia: La batalla contra la corrosión
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REVISTA DEDICADA AL NÍQUEL Y A SUS APLICACIONES |
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STEWARDSHIP of chemical process equipment is a process whereby authority is given to someone whose
responsibility it is to make sure that the equipment operates properly. |
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NICKEL ALLOY N06059, has now reached the stage of full commercialization and is used here to
transport hazardous waste. |
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ALLOY R20033, is used in this pickling tank. The alloy was developed for highly
oxidizing environments. |
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WELDING NICKEL ALLOYS can be done at a rate that is two times faster than normal by using
so-called multi-component shielding gases. |
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For more information from the Nickel Institute on the use of nickel-containing
materials in the chemical process industry, |
Las compañías procesadoras de químicos se reúnen para discutir el uso, la resistencia a la corrosión y la
soldadura de nuevas aleaciones.
Nickel Compartimiento, Julio 2004 -- Nueve especialistas en corrosión presentaron sus perspectivas sobre los retos técnicos que enfrenta la industria global de procesos químicos. El punto de reunión fue una conferencia en Nueva Orleáns, Louisiana, USA, donde cerca de 200 ingenieros de procesos químicos de todo el mundo asistieron a la sesión titulada "Corrosión en la Industria de Procesos en el Nuevo Milenio." La cuál Formó parte de la conferencia anual de NACE Internacional, la más grande reunión de especialista en corrosión de todo el mundo.
Los siguientes son algunos de los puntos importantes del evento, donde se demuestra que los materiales que contiene níquel están jugando un papel vanguardista en la industria de procesos químicos.
Cambio de Aleación
Las aleaciones que contienen níquel están siendo especificadas más a menudo para equipos críticos de procesos químicos. Se tomaron como ejemplo las experiencias del corporativo Bayer, una de las más grandes compañías de proceso químico del mundo.
Las tuberías en el equipo, tal y como condensadores e intercambiadores de calor de Bayer en USA han sido mejorados empleando acero inoxidable tipo S31603, para solventar los retos relacionados con la corrosión, de acuerdo con Chak M. Wong de Bayer.
"Uno de los más grandes problemas en el área de la costa del golfo en los Estados Unidos son las legiones de bacterias." Dice Wong. "Es por esto que la mayoría de los operadores de las plantas usan cloro en los vapores de su proceso para eliminar las bacterias. Los operadores prefieren tener algo de corrosión que a las colonias de bacterias. Sin embargo, esto conlleva a varias consecuencias de mantenimiento."
Presentó cuatro casos en los cuales los tubos de piezas críticas de algunos equipos fueron reemplazados por acero inoxidable S31603 para resolver los retos de corrosión debidos al empleo del cloro.
Estándares Altos Contra Bajos Costos
¿Pueden las grandes compañías de procesos químicos ahorrar dinero con el simple hecho de almacenar un tipo de consumibles para soldadura en lugar del amplio rango necesario para cumplir con los requerimientos específicos de resistencia a la corrosión?
Esta no es una pregunta que Joseph Heinemann de la Schweiss material GmbH de UTP se apresuraría a responder. Sin embargo, demostró que una aleación de níquel (N06059) arrojó los mejores resultados de ensayos de corrosión de una serie de pruebas empleadas para soldar una amplia variedad de metales base.
En la conferencia de Nueva Orleáns, reportó los resultados de una serie de ensayos de corrosión de acuerdo a ASTM, realizados sobre diferentes metales base que fueron soldados con cuatro diferentes tipos de material de aporte (N06022, N06059, W86022 y W86059 para ser exactos). Concluyó que el N06059 fue el mejor metal de aporte para las distintas combinaciones de metal base. Sin embargo, fue más allá al decir que "los tipos de aporte N06059 y W86059 pueden aplicarse para soldar todas las aleaciones NiCrFeMo y para los aceros inoxidables austeníticos altamente aleados".
Ciertamente, al emplear este tipo de metal de aporte se obtendrán los mejores resultados de resistencia a la corrosión, sin embargo, la consideración de si se obtendría o no un ahorro si este metal de aporte fuera el únicamente empleado en grandes compañías, permanece en el aire. Por supuesto, cada compañía pudiera requerir nuevos procedimientos para calificar a este material de aporte en diferentes metales base.
Soldar Dos Veces Más Rápido
La soldadura de las aleaciones base níquel mediante los procesos GMAW/MAG puede mejorarse drásticamente con tan solo emplear mezclas de gases de protección con diversos componentes, en lugar de emplear únicamente argón como gas de protección.
Tal conclusión surgió de un trabajo reciente hecho por Linde AG.
Thomas Amman de Linde AG explicó como la compañía desarrollo y probó una mezcla de gas de protección con diferentes componentes, logrando obtener un arco estable, excelentes características de humectación y altas velocidades de soldadura.
Este gas puede encontrarse comercialmente en Europa y puede obtenerse mediante pedidos especiales en USA. Consiste de argón (como gas base), 0.05% de dióxido de carbono para la estabilización del arco y 30% de helio que proporciona el efecto de temperatura además de proporcionar el efecto humectante. También contiene 2% de hidrógeno para facilitar la velocidad del viaje de la soldadura hasta 50 centímetros por minuto, el doble de la velocidad alcanzada cuando únicamente se utiliza argón puro. Las mezclas de argón-helio son usadas comúnmente en la soldadura de las aleaciones de níquel, sin embargo, este gas parece promover una mejora.
Este gas no se recomienda para la soladura de los aceros inoxidables.
¿Aún no Estas Seguro Acerca del Matiz del Calor?
Actualmente no esta perfectamente claro en la mente de la mayoría de los ingenieros en corrosión, si el calor que altera ligeramente la coloración del metal adjunto a la soldadura debido al proceso, afecta o no negativamente la resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables y de las aleaciones de níquel.
Existen diversos métodos sencillos para eliminar la coloración producida por el calor (decapado por inmersión, decapado por aspersión y pastas decapantes, por ejemplo); sin embargo, tienen el inconveniente de que emplean sustancias químicas peligrosas. Pero, ¿es necesario realizar esta operación?, desde el punto de vista de costo,¿vale la pena realizar la operación?, ¿Cómo puede uno cerciorarse de que la capa pasiva se ha alterado?.
Rudolf Morach, Ingeniero en corrosión de Ciba Specialty Chemicals, está convencido que el eliminar la coloración producida por el calor es necesaria. Rudolf desarrolló un sencillo sensor electroquímico en forma de pluma que puede medir localizadamente la reducción de la resistencia a la corrosión alrededor de la soldadura debido a la coloración producida por el calor. Utilizó este sensor para realizar un programa de pruebas sobre las zonas coloreadas por el calor de piezas de acero inoxidable y aleaciones de níquel que fueron soldadas.
Los resultados fuero inequívocos: el decapado proporciona una mejoría. El Instituto del Níquel nunca ha argumentado que el decapado de las zonas coloreadas por el calor sea necesario, sin embargo, en algunas (no en todas) aplicaciones donde las condiciones son corrosivas es ventajoso.
Gracias Rudolf Morach.
Vigilancia de Equipo Necesaria
La vigilancia de los equipos en los procesos químicos es necesaria para reducir las descargas de químicos peligrosos de las plantas de procesamiento.
Únicamente existe una manera mediante la cual los operadores de las plantas químicas pueden reducir la cantidad de lesiones de los operarios y gente externa que pueden resultar de tales descargas, de acuerdo con Robert E. Smallwood de la Det Norske Veritas (USA) Inc.
La vigilancia de los equipos significa que alguien tiene la autoridad para asegurarse de que el equipo funcione adecuadamente. "Si se delegaran la autoridad y la responsabilidad más a menudo a los individuos," dice Smallwoods, "la integridad mecánica podría jugar un papel más importante en el diseño de equipos de proceso." Al menos del 10 al 15% de los equipos de proceso no son construidos con base a un código, de acuerdo con Smallwood.
La vigilancia del equipo puede dar como resultado seleccionar aleaciones más resistentes a la corrosión para recipientes a presión
Aleaciones más Recientes
Es interesante seguir el desarrollo de nuevas aleaciones conforme se avanza en las etapas de su
desarrollo, desde una idea de laboratorio hasta su completa comercialización. Cuatro tipos de aleación de
níquel fueron presentadas en Nueva Orleáns USA.
El ácido fosfórico con altos contenidos de cloruros a altas temperaturas, es un agente muy agresivo, especialmente cuando tiene abrasivos sólidos, sin embargo, es parte integral de la producción de ácido fosfórico proveniente del mineral de fósforo (fosfatos). Los productores de ácido están constantemente buscando aleaciones que prolonguen el ciclo de vida de sus equipos.
Martin Caruso explicó como Haynes Internacional desarrolló la aleación N06035, una aleación base níquel con altos contenidos de cromo y molibdeno para tal propósito, las pruebas en la autoclave confirmaron su aptitud de tal modo que ahora hay plantas instaladas con esta aleación. Esta aleación puede extender su campo de aplicación hacia le producción de otros ácidos.
Larry Paul de ThysseKrupp VDM discutió una gama de resultados de pruebas de campo para la aleación R20033. Esta aleación, con 33% de cromo, 33% de níquel, 0.5% de nitrógeno pero con únicamente 1% de molibdeno, fue desarrollada para trabajar en condiciones altamente oxidantes, similares a las del ácido nítrico y determinadas aplicaciones de ácido sulfúrico. Sin embargo, ha sido exitosamente empleada en la soldadura de tubos radiantes, una aplicación de alta temperatura que no fue considerada como campo de aplicación cuando se desarrolló la aleación.
Otra ponencia de ThyssenKrupp VDM, en esta ocasión realizada por Helen Alves, incluía el estudio del caso de una compañía en donde se producía vitamina C. Este proceso, involucra una gran gama de químicos por lo que fue necesario realizar varias pruebas de laboratorio para seleccionar la aleación que, debido a sus características, fuera la más adecuada para este proceso. Los resultados de las pruebas demostraron que la aleación N06059, con cromo-níquel y molibdeno, situada en la parte superior de las aleaciones tipo "C", fue la más adecuada. Actualmente este tipo de aleación ya se encuentra en le mercado.
Lee Pike y Dwain Klarstrom, de Haynes International, describieron una nueva aleación de alta resistencia llamada C-22HS TM. En términos de resistencia a la corrosión es equiparable a la aleación N06022, que puede ser endurecida por envejecimiento con lo que obtiene el doble del límite elástico.
PHOTOS: Tim Pelling/Nickel Institute, ThyssenKrupp VDM.
 Para mayor información: 2. Corrosion and Damage in Cooling Water Systems - Some Case Histories (04216), by Chak M. Wong. 3. A New Nickel Alloy Resistant to "Wet Process" Phosphoric Acid (04221), by Paul Crook and Martin Caruso. 4. Investigation Concerning the Application of the Weld Filler Metals FM 59 and FM 22 for Welding of Nickel Alloys of the C-Series (NiCrMo Alloys) in Chemical Process Industry (04224), by Josef Heinemann. 5. Alloy 33: A versatile Alloy for Concentrated Mineral Acid and Other Applications (04226), by Larry D. Paul. 6. Analysis of Welded Stainless Steels and Nickel Base Alloys Using a Locally Resolving Electrochemical Sensor (04232), by Rudolf Morach and Markus Buechler. 7. Alloy Selection for Organic Environments with Small Additions of H2SO4 or HCl (04235), by Helena Alves and Helmut Werner. 8. Influence of Shielding Gases on Corrosion Properties of Nickel Alloy Weldments (04237), by Josef Heinemann and Thomas Ammann. 9. A New Corrosion Resistant Ni-Cr-Mo Alloy with High Strength (04239), by Lee M. Pike and Dwaine L. Klarstrom. |
