Usted está aquí: Inicio1 / Literatura Técnica2 / Fenómenos de corrosión en la industria petroquímica
La industria petroquímica se enfrenta a un adversario silencioso pero formidable: la corrosión. Los equipos críticos expuestos a productos químicos corrosivos siguen siendo susceptibles a este fenómeno, lo que provoca el deterioro de la infraestructura, importantes pérdidas económicas y, sobre todo, riesgos para la seguridad. Para combatir este problema, las empresas petroquímicas han desarrollado sofisticadas estrategias centradas en el uso de recubrimientos protectores, aleaciones resistentes a la corrosión y métodos de monitoreo de última generación.
El complejo mundo de los productos petroquímicos
La petroquímica abarca una amplia gama de tecnologías que utilizan petróleo o gas natural para producir una variedad de compuestos químicos. Estos procesos implican reacciones químicas complejas y forman la base de muchos de los productos que usamos todos los días, desde solventes y medicamentos hasta plásticos y combustibles.
Los desafíos de la conversión petroquímica
Los productos derivados de la destilación del petróleo crudo no siempre satisfacen las demandas del mercado. Aquí es donde entran en juego los procesos de conversión, que realizan transformaciones moleculares esenciales. Hay tres tipos de craqueo: térmico, catalítico e hidrocraqueo. Si bien estos procesos producen los productos deseados, también exponen el equipo a altas temperaturas y presiones, lo que provoca corrosión y corrosión por tensión.
¿Qué es el cracking?
En términos simples, el cracking es el proceso mediante el cual el petróleo crudo se separa para extraer subproductos como diésel, gasolina, parafina, etc. Cada uno de estos productos se vaporiza a su propia temperatura, lo que permite la separación óptima de estos elementos.
Existen tres procesos de cracking, detallados a continuación:
Cracking térmico
El cracking térmico, el proceso más antiguo, se aplicó primero a los destilados medios (aceites de gas) y luego a la parte ligera de los residuos (destilados al vacío).
Mediante la descomposición térmica, a temperaturas cercanas a 500°C y bajo alta presión, estos destilados se transforman en combustible. La reacción resulta en la formación de coque.
Fue durante el desarrollo de las primeras instalaciones industriales de cracking térmico que apareció el horno tubular, un verdadero reactor para la unidad. Este fue ampliamente adoptado en todas las demás instalaciones de refinación como un medio eficaz para suministrar calor a los productos procesados.
Actualmente, el cracking térmico se lleva a cabo en la parte pesada de los residuos (residuos al vacío), ya sea de manera moderada mediante visbreaking o de manera severa mediante cokificación. También se utiliza con vapor (cracking con vapor) en petroquímicos para producir olefinas.
La conversión generalizada de los destilados al vacío y la reducción en las cantidades de petróleo crudo procesado, llevaron a la separación de todos los destilados al vacío. Esto ha resultado en una producción correlativa de residuos al vacío en exceso de los requerimientos de betún. Los excedentes altamente viscosos se diluyen con diésel para obtener una viscosidad de mezcla acorde a la especificación requerida para el fuelóleo pesado.
La viscorreducción del residuo bajo vacío es un proceso de cracking térmico moderado que se utiliza cada vez más. Esto se debe a que, además de producir menos destilados ligeros, permite obtener un residuo menos viscoso, reduciendo así la cantidad de gasóleo de dilución introducido en el fuelóleo pesado y, en consecuencia, la cantidad de fuelóleo pesado producido. En algunos casos, esta cantidad todavía excede los requerimientos del mercado.
En estos casos, la cokificación al vacío del residuo, que es un proceso de cracking térmico severo, reemplaza el visbreaking. El objetivo de esta operación, que usualmente es discontinua (coking retardado), es producir coque, que luego se quema tal cual o se gasifica.
Cracking catalítico
El cracking catalítico de los destilados al vacío ha reemplazado desde hace tiempo al cracking térmico.
El catalizador, fluidizado en partículas finas, facilita la reacción, que tiene lugar a una presión cercana a la atmosférica. Se regenera continuamente: el coque que se asienta en su superficie se quema a medida que avanza.
Las plantas industriales de cracking catalítico son altamente complejas: además del reactor y el regenerador, incluyen la separación de los productos craqueados, una especie de petróleo crudo sintético, así como la recuperación de energía, ya que la temperatura de regeneración es cercana a 700°C.
Los catalizadores y la tecnología de reacción han evolucionado para aumentar tanto la conversión como la producción de gasolina. Los catalizadores altamente activos son ahora tamices moleculares, con tiempos de contacto dentro de unos pocos segundos y rendimientos de gasolina de alrededor del 50%. Se están comenzando a desarrollar instalaciones para el cracking catalítico de residuos atmosféricos, pero este producto debe ser purificado primero para evitar envenenar el catalizador.
Hidrocracking e hidrometalización
El cracking catalítico en presencia de hidrógeno se lleva a cabo en destilados al vacío (hidrocracking) y residuos atmosféricos (hidrometalización).
El hidrocracking produce una transformación casi completa en gasolina, combustibles para aviones y aceites de gas, y se lleva a cabo en una o dos etapas, dependiendo de si el objetivo es producir la mayor cantidad de aceite de gas o gasolina posible. La alta presión de hidrógeno (100 a 150 atmósferas), combinada con temperaturas moderadas (350°C a 450°C), limita los depósitos de coque en el catalizador.
La elección del acero al cromo-molibdeno es adecuada en términos de resistencia al fluencia, dadas las altas temperaturas aplicadas, que van desde 350°C a 700°C en los tres procesos de conversión mencionados anteriormente. Desafortunadamente, tiene sus limitaciones con respecto a la resistencia a la corrosión y a la corrosión bajo tensión.
Estos aceros carecen de resistencia a la corrosión, lo que requiere la aplicación de un revestimiento protector (protección contra la corrosión) en los tubos para mitigar la tasa de corrosión.
Soluciones de Welding Alloys para la industria petroquímica:
Welding Alloys ofrece una amplia gama de soluciones de tratamiento superficial, incluyendo consumibles de soldadura, máquinas de soldadura automáticas y servicios, para combatir la corrosión.
Nuestra familia de productos incluye aleaciones basadas en níquel GAMMA y aleaciones basadas en COBALTO, junto con nuestra gama de alambres con núcleo austenítico TETRA. Estos materiales abordan efectivamente el desgaste inducido por la corrosión, ya sea mediante soldadura o revestimiento, comúnmente encontrado en la industria petroquímica. Están específicamente diseñados para aumentar la resistencia al desgaste de los recipientes a presión y componentes de válvulas, con características distintivas adaptadas a estas aplicaciones.
Welding Alloys ofrece aleaciones sin bismuto (TETRA), así como aleaciones hechas a medida para requisitos únicos.
Una de las ventajas de los alambres con núcleo de fundente de acero inoxidable modernos, como nuestra gama TETRA, es que la escoria se desprende fácilmente, produciendo cordones de soldadura similares a los producidos por la última generación de electrodos revestidos.
La ausencia de bismuto en estos alambres previene el agrietamiento a altas temperaturas; los reactores a menudo operan a temperaturas superiores a 450°C.
Los alambres convencionales con núcleo de fundente de acero inoxidable rutílico generalmente contienen óxido de bismuto (Bi2O3) añadido para mejorar la liberación de la escoria. El depósito soldado, por lo tanto, contiene trazas de bismuto.
La mayoría de las soldaduras de acero inoxidable resistentes a la corrosión se ponen en servicio tal como están, sin tratamiento térmico. Dichas construcciones están destinadas a aplicaciones donde la temperatura de operación no excede los 300°C. Bajo estas condiciones, el uso de óxidos de bajo punto de fusión para mejorar la liberación de la escoria no es un problema. Sin embargo, muchos aceros inoxidables también se utilizan en aplicaciones donde la resistencia a altas temperaturas es importante. En tales casos, las construcciones frecuentemente deben operar a más de 500°C, y en las juntas soldadas, el bismuto y otros elementos de bajo punto de fusión pueden segregarse en los límites de los granos y causar agrietamiento.
No se recomiendan los alambres con bismuto añadido deliberadamente para aplicaciones por encima de 500°C o donde se lleva a cabo un tratamiento de recocido después de la soldadura. En tales casos, recomendamos el uso de alambres con núcleo de acero inoxidable que contengan no más de 0.002% de Bi en el metal de soldadura. Estos alambres están especificados de acuerdo con ASME II C SFA-5.22 y EN ISO 17633.
Welding Alloys ha estado produciendo alambres que cumplen con este criterio durante muchos años y ofrece una amplia gama de alambres con núcleo sin bismuto. Estos productos son adecuados no solo para altas temperaturas sino también para soldaduras que se someten a estabilización o tratamiento térmico de solución.
Esta gama de alambres con núcleo proporciona el mejor compromiso para combatir la corrosión.
¿Cuáles son las diferencias entre el alambre con núcleo y el alambre sólido?
Un alambre sólido proviene de una fundición que luego se estira para convertirlo en alambre de soldadura. Esto lleva a un tamaño de lote de varias toneladas, caracterizado por la química inherente en el lote producido. Un alambre de soldadura con núcleo es la combinación de uno o una mezcla de varios polvos diferentes encerrados en una tira metálica. Esto permite la producción de una gama infinita de grados y composiciones químicas en cantidades económicas, proporcionando una ventaja distintiva sobre los alambres sólidos.
En términos de soldabilidad, el alambre con núcleo de fundente ofrece mucha más versatilidad, como la soldadura con o sin protección de gas, y la soldadura en cualquier posición. Producimos alambres con núcleo de fundente de acero inoxidable que cumplen con las clasificaciones estandarizadas y tienen un contenido de ferrita controlado y/o personalizado, lo cual es de gran beneficio cuando se trata de combatir la corrosión.
¿Por qué usar un alambre con núcleo de fundente en lugar de un alambre sólido?
Un alambre con núcleo puede considerarse como un electrodo revestido automático; un electrodo revestido consiste en un núcleo metálico recubierto con un polvo. Un alambre con núcleo está compuesto por una tira que se forma en forma de U para incorporar un polvo, luego se cierra para formar un tubo. Por lo tanto, es un electrodo revestido invertido que comparte muchas similitudes en términos de soldadura. Estas incluyen la capacidad de producir una variedad de aleaciones, el perfil de penetración y la suavidad del arco, entre otras características.
¿Por qué elegir Welding Alloys?
Hay varias razones por las que Welding Alloys debería ser elegido como proveedor para combatir el desgaste de manera efectiva. Estas incluyen:
Experiencia técnica: Welding Alloys es un líder mundial en la producción de productos de soldadura dedicados principalmente a aplicaciones de reparación y mantenimiento. Welding Alloys tiene una amplia experiencia técnica y es capaz de proporcionar soluciones de alta calidad para una amplia variedad de problemas de soldadura y revestimiento.
Innovación: Welding Alloys invierte continuamente en investigación y desarrollo para mejorar el rendimiento y la durabilidad de sus soluciones de resistencia al desgaste (recubrimiento duro, resistencia a la corrosión, revestimiento, etc.).
Calidad: Los productos de Welding Alloys son reconocidos por su calidad. Welding Alloys utiliza materias primas cuidadosamente seleccionadas y sigue procesos de producción rigurosos para garantizar productos finales de alta calidad.
Servicio al cliente: Welding Alloys otorga gran importancia a la satisfacción del cliente. Welding Alloys ofrece un servicio al cliente de calidad y siempre está listo para ayudar a los clientes a resolver sus problemas de soldadura y revestimiento.
Cartera de productos: La gama más extensa de aleaciones de soldadura y recubrimientos resistentes al desgaste (corrosión, abrasión, impacto, etc.) adecuados para muchas industrias. Esto significa que los clientes pueden obtener sus soluciones de reparación y mantenimiento de un solo proveedor, simplificando la gestión de proveedores y la logística.
¿Enfrenta problemas con la corrosión? Podemos ayudar.