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FUNDAMENTOS DE MECANISMOS DE DAO
PRACTICA RECOMENDADA API 571
DAMAGE MECHANISMS
AFFECTING FIXED EQUIPMENT IN THE REFINING INDUSTRY
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INTRODUCCION
Los cdigos ASME y API y estndares para equipos presurizados
proporciona reglas para el diseo, fabricacin, inspeccin y pruebas
de equipos nuevos.
Las deficiencias debidas a la degradacin por la operacin de los
componentes o de fabricacin se pueden encontrar en las
inspecciones subsecuentes.
La identificacin apropiada del mecanismo de dao para
componentes que tienen defectos o otra forma de deterioro es la
primera etapa en el desarrollo de la metodologa de la Inspeccin
Basada en Riesgo de acuerdo al API 580.
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INTRODUCCION
Las plantas qumicas y petroqumicas cuentan con muchas y variadas
unidades de proceso, cada una conteniendo su propia combinacin
de corrientes de proceso agresivas, y condiciones de presin
temperatura.
En general se encuentran en las plantas los siguientes tipos dao
a) Prdidas de metal general y localizada debida a corrosin y/o
erosinb)Agrietamiento conectado a la superficie
c)Agrietamiento subsuperficial
d) Formacin de microfisuras / microcavidades
e) Cambios metalrgicos
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ALCANCE API 571
Es una gua general de los mecanismos de dao mas probables para
aleaciones comunes usadas en la industria de las petroqumica y
refineras.
Proporciona informacin que es necesaria en los estudios de
Inspeccin Basada en Riesgo API 580.
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Mecani sm o de dao t ratad os en API 581.
Alcance
Suposiciones Bsicas
Corrosin por cido Clorhdrico Corrosin por Acido Fluorhdrico
Corrosin por alta temperaturaen presencia de Sulfuros o
Acido Naftnico
Corrosin por Amina
Corrosin por Alta Temperatura
H2S/H2Corrosin por Aguas Amargas
Corrosin por Acido Sulfrico Oxidacin a alta temperatura
La probabilidad de falla es estimada examinando la posibilidad que
la velocidad de adelgazamiento sea mayor que la esperada. La
probabilidad de estas velocidades altas es determinada por la
cantidad de inspeccin y el monitoreo que ha sido realizado.
MECANISMO DE DAO
Mecanismos de Dao
Adelgazamiento porcorrosin
DESCRIPCIN
Esta forma de dao, se refiere a la perdida o disminuc in del
espesor del material de fabricac in del equipo, por efec to de
corrosin y/o erosin. El adelgazamiento puede presentarse de
forma general y/o localizada.
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Alcance
Suposiciones Bsicas
Agrietamiento Caustico Agrietamiento por Acidos PolitionicosAgrietamiento por Amina
Agrietamiento por Corrosin bajo Esfuerzos en
presencia de Cloruros
SCC/HIC/SOHIC Agrietamiento por esfuerzos por Hidrgeno
Agrietamiento por Carbonatos
MECANISMO DE DAO DESCRIPCIN
Agrietamiento por Corrosinbajo Esfuerzos
Este mdulo aplica a equipo de proceso sujeto a dao por los mecanismos que
resultan en Agrietamiento por Corrosin bajo Esfuerzos
La susceptibilidad a este mecanismo est designada comoalta, media o baja, en
base al proceso, material y variables de fabricacin. Puede determinarse un ndice
de severidad el cual es el producto de la susceptibilidad al agrietamiento del equipo
o tuber
Mecanismos de Dao
Mecani sm o de dao t ratad os en API 581.
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ADELGAZAMIENTO
EROSION / EROSION-CORROSION
La erosin es un mecanismo acelerado de remocin de material de la
superficie, debido al movimiento o impacto entre slidos, lquidos,
vapor o la combinacin de estos.
Erosin- corrosin; la corrosin contribuye a la erosin removiendo la
pelcula protectora
Son afectados todos lo materiales y refractarios
La perdida de metal depende de la velocidad y concentracin delmedio impactante (partculas, lquidos, gotas, flujo de dos fases)
El tamao, forma, densidad y dureza del medio impactante afecta la
velocidad de la perdida de metal.
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ADELGAZAMIENTO
EROSION / EROSION-CORROSION
Para cada ambiente / material existe una velocidad limite, arriba de la
cual puede producir la perdida de metal.
Todos los equipos expuestos a movimientos de fluidos y/o catalizador,estas sujetos a este mecanismo. Tubera en dobleces, codos, tees, y
reducciones.
La erosin corrosin es caracterizada por perdida localizada de
espesor en forma de picaduras, ranuras, ondas, y valles. Exhiben un
patrn direccional.
La erosin- corrosin, se mitiga mejor usando aleaciones mas
resistentes a la corrosin y/o alterando el proceso ambiental para
reducir su corrosividad, por ejemplo, la adicin de inhibidores.
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ADELGAZAMIENTO
EROSION / EROSION-CORROSION
Inspeccin y monitoreo.
Inspeccin visual
Ultrasonido
Radiografa
Cupones de corrosin
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ADELGAZAMIENTO
CAVITACION
Es una forma de erosin causada por la formacin y colapso
instantneo de innumerables y diminutas burbujas de vapor.
El colapso de las burbujas ejercen severas fuerzas de impacto
localizado, que pueden resultar en perdida de metal .
Son afectados la mayora de los metales comunes de construccin
incluyendo el cobre, y bronce, hierros, acero al carbono, aceros baja
aleacin, inoxidable de la serie 300, 400.
La aproximacin de la temperatura al punto de ebullicin del liquido
es mas probable que resulte en la formacin de burbujas que a
temperaturas de operacin bajas.
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ADELGAZAMIENTO
CAVITACION
El dao se puede encontrar en pasos de flujo restringido o en otras
reas donde el flujo turbulento es sujeto a un rpido cambio de
presin dentro de una regin localizada. Son afectados tubos de
intercambiadores de calor, venturis, sellos y cojinetes.
La cavitacion generalmente se observa en forma de picadura con
extremo afilado (agudos), puede tener tambin una apariencia de
ranura en componentes dinmicos. Sin embargo este mecanismo
aparece en zonas de baja presin.
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ADELGAZAMIENTO
CAVITACION
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ADELGAZAMIENTO
CAVITACION
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ADELGAZAMIENTO
CAVITACION
Para la prevencin es necesario cambios en el diseo o en las
condiciones de operacin.
La medicin de espesores por ultrasonido externo y la radiografa se
usan para determinar las perdidas de espesor.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICADescripcin
Una forma de corrosin que puede ocurrir con la unin de materiales
dismiles, cuando se unen a travs de un electrolito, como ambiente
hmedo o acuoso, o suelos conteniendo humedad.
Materiales que afecta
Todos los materiales a excepcin de los metales nobles.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICAFactores crticos
Condiciones:
Presencia de un electrolito (fluido que puede conducircorriente).
Dos diferentes materiales o aleaciones conocidas como
nodo y ctodo en contacto con un electrolito.
Una conexin elctrica entre el ctodo y el nodo
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICAFactores crticos cont..
El material mas noble (ctodo), es protegido de la corrosin por un
material de sacrificio (nodo).
La velocidad de corrosin del nodo es alta si la relacin del nodo al
ctodo es pequea.
Si el existe un par galvnico se requiere un recubrimiento en elmaterial mas noble.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICAEquipos afectados
Intercambiadores de calor es susceptibles los tubos del material es
diferente del material del espejo.
Tubos enterrados
Apariencia del dao:
El material mas activo sufre perdida generalizada del espesor, o
localizada como ranuras, o pitting.
La corrosin del nodo es mas alta en la zona adyacente a la
conexin del ctodo.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN GALVNICAPrevencin mitigacion:
Buen diseo
Aleaciones diferentes no deben estar en contacto en un ambienteconductor.
El recubrimiento puede ayudar pero el metal mas noble debe ser
recubierto.
Inspeccin y monitoreo
Inspeccin visual
Medicin de espesores
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN ATMOSFERICADescripcin:
Forma de corrosin que ocurre con la humedad asociada con las
condiciones atmosfricas. Ambientes marinos y ambientes
industriales contaminados hmedos son los mas severos.
Materiales afectados:
Aceros al carbono, aceros baja aleacin, cobre y aluminio aleados.
Factores crticos
Localizacin fsica (industrial, marina, rural), humedad, diseos que
atrapan humedad, temperatura, presencia de sales, compuestos de
azufre.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN ATMOSFERICA
Factores crticos cont...
Ambientes marinos son muy corrosivos (20 mpy) as como los
industriales que contienen cidos o azufre que forman cidos (5
10mpy)
Localizaciones con moderada cantidad de precipitaciones o humedad
son considerados ambientes corrosivos moderados (1-3 mpy).
La velocidad de corrosin aumenta con la temperatura aprox. 121 C.
Arriba de esta temperatura la superficies estn secas para la
corrosin.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN ATMOSFERICA
Factores crticos cont...
Cloruros, H2S, cenizas y otros contaminates de la torres de
enfriamiento, hornos y otros equipos aceleran la corrosin.
Equipos afectados:
Tuberas y equipos con temperaturas de operacin suficientemente
bajas para permitir que la humedad se presente.
Equipos con cambios de temperatura muy bajos a muy altos.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN ATMOSFERICA
Equipos afectados cont...:
Tuberas sobre soportes debido al entrampamiento de agua entre la
tubera y el soporte.
Equipos con cambios de temperatura de muy bajos a muy altos.
Equipos que no estn operando o estn en paros largos (a menos
que estn empacados).
Orientacin de vientos y lluvias dominantes son tambin un factor.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN ATMOSFERICAApariencia:
Corrosin general o localizada. Depende si la humedad esta
atrapada.
General si no se tiene recubrimiento anticorrosivo.
Fallas en el recubrimiento anticorrosivo, localizada.
Cascarilla de oxido de fierro es evidente.
Prevencin y mitigacin:
La preparacin de la superficie y la adecuada aplicacin del
recubrimiento es clave.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN ATMOSFERICA
Inspeccin y monitoreo:
Inspeccin visual
Tcnicas de inspeccin por ultrasonido.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTODescripcin:
Corrosin de tubera, recipientes a presin y estructuras resultante del
agua atrapada bajo el aislamiento o la proteccin contra fuego
(insulation or fireproofing)
Materiales afectados:
Aceros al carbono, aceros baja aleacin, aceros inoxidable serie 300
y duplex.
Factores crticos
Diseo del sistema de asilamiento, tipo de aislamiento , temperatura,
ambiente (humedad, lluvia y cloruros).
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTO
Factores crticos cont...
Diseo o construccin pobre del aislamiento que permite que el agua
penetre y quede atrapada.
La velocidad de corrosin aumenta con la temperatura hasta el punto
donde el agua se evapora.
La corrosin es mas severa entre la temperatura de 100 y 121C
(punto de ebullicin).
En ambientes marinos el CUI puede ocurrir a la temperatura superior
de 121C
Operaciones trmicas cclicas.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTO
Factores crticos
Equipos operando abajo del punto de roco del agua tiende a
condensar agua sobre la superficie del metal , generando un
ambiente hmedo propenso para la corrosin.
Dao agravado por contaminantes como los cloruros.
Instalaciones localizadas en ambientes marinos son mas propensas al
CUI.
Equipos afectados:
Aceros al carbono y baja aleacin son sujetos picaduras y
adelgazamiento.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTO
Equipos afectados:
Aceros inoxidables serie 300 , 400 y duplex sujetos a pitting y
adelgazamiento.
Aceros inoxidables son tambin propensos al agrietamiento por
corrosin bajo esfuerzo si existen cloruros.
Equipos y tubera con trazadores de vapor daados o con fuga.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTO
Apariencia:
En cascarilla suelta cubriendo el componente corrodo.
Como pitting en zonas donde el recubrimiento de pintura esta
defectuoso o daado.
Para la serie 300, con aislamiento de silicato de calcio, ocurre pitting y
SCC por cloruros.
Prevencinmitigacin
Uso apropiado de recubrimientos de pintura, y mantenimiento del
aislamiento, sellado, previniendo la entrada de humedad.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTO
Prevencinmitigacin cont..
Seleccin cuidadosa de los materiales del aislamiento
Asilamiento bajos en cloruros para el inoxidable de la serie 300
No es posible modificar las condiciones de operacin.
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN BAJO AISLAMIENTO
Prevencinmitigacin cont...
Utilizacin de mltiples tcnicas de inspeccin:
Retiro parcial o total del asilamiento para la inspeccin visual
Medicin de espesores por ultrasonido
Radiografa en tiempo real
Inspeccin por corrientes de eddy
Inspeccin por termografa
Ultrasonido por ondas guiadas
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Descripcin:
La corrosin por bixido de carbono (CO2) resulta cuando el CO2 se
disuelve en agua para formar cido carbnico (H2CO3). El cidopuede bajar el pH y cantidades suficientes pueden generar corrosin
y/o picaduras en aceros al carbono.
Materiales afectados:
Aceros al carbono y baja aleacin
Factores crticos:
Presin parcial del CO2 , pH y temperatura.
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Factores crticos:
Incrementando la presin parcial del CO2 resulta en bajo pH,
condensado y altas velocidades de corrosin.
La corrosin ocurre en la fase liquida, en donde se condensa la fase
vapor del CO2.
Incrementa la temperatura se incrementa la velocidad de corrosin
hasta donde el punto donde el CO2se evapora.
Incrementando el contenido de cromo mayor de 12% mejora la
resistencia.
COMIMSA
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Equipos afectados:
Incrementando la presin parcial del CO2 resulta en bajo pH,
condensado y altas velocidades de corrosin.
La corrosin ocurre en la fase liquida, en donde se condensa la fase
vapor del CO2.
Incrementa la temperatura se incrementa la velocidad de corrosinhasta el punto donde el CO2se evapora.
Incrementando el contenido de cromo mayor de 12% mejora la
resistencia.
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Apariencia:
Adelgazamiento localizado y /o picaduras por corrosin en aceros al
carbono.
En aceros al carbono se puede presentar las picaduras y ranuras por
corrosin en zonas de turbulencia.
Corrosin generalizada ocurre en reas de turbulencia y choque y enla raz de las soldaduras en tuberas.
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Prevencin / Mitigacion:
Los inhibidores de corrosin pueden reducir la corrosin en sistemas
de condensado de vapor.
Incrementando el pH del condensado arriba de 6 reduce la corrosin
en sistemas de condensado de vapor.
El acero inoxidable es altamente resistente a la corrosin.
Sistemas de condensados de vapor con problemas de CO2
frecuentemente es el resultado problemas en la operacin-.
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Inspeccin / Monitoreo:
Inspeccin visual
Inspeccin por ultrasonido
Inspeccin por radiografa
En soldaduras preferentemente usar ultrasonido haz angular o
radiografa
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSIN POR CO2
Inspeccin / Monitoreo:
La corrosin puede ocurrir a lo largo del fondo del recipiente de la
tubera si existe una fase de separacin de agua,
En la parte superior si existe condensacin en sistemas de gas
hmedo
Flujo turbulento en codos y tees.
Monitoreo del anlisis del agua (pH, Fe, etc)
COMIMSA
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO.
CORROSION POR AMINA
Descripcin
Resulta de la disolucion de gases acidos (CO2y H2S), productos de
degradacin de la amina, sales de amina estables al calor (HSAS).
Materiales afectados
Primeramente aceros al carbono
Inoxidables de la serie 300 son resistentes
Factores crticosLa corrosin depende de el tipo de amina, concentracin de amina,
contaminantes, temperatura y velocidad de flujo, prcticas de
operacin.
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR AMINA
Factores criticos
Corrosin depende la amina usada: monoethalonamina (MEA),
diglicolamina (DGA), disopropilamina (DIPA), diethalonamina (DEA),
metildiethalonamina (MDEA).
La amina pobre no es corrosiva, baja conductividad y alto pH.
Un alto contenido de HSAS arriba del 2% puede acelrerar la corrosin
COMIMSA
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COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO.
CORROSION POR AMINA
Factores crticos
Temperatura por arriba de 104C resulta en formacin rapida de gas
cido acelerando la corrosin localizada, en amina rica.
Equipos afectados
Unidades de amina utilizadas para remover H2S y CO2
Recalentador de amina y regeneradora de amina
Lado amina rica de los intercambiadores de calor
Tubera de amina pobre
Tubera de amina rica
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO.
CORROSION POR AMINA
Apariencia
Adelgazamiento uniforme general en aceros al carbono y baja
aleacin
Prevencin / mitigacin
Cuidados en los niveles de carga acida, en la operacin
Evitar productos de degradacin de la amina controlando la
temperatura.
Evitar el aumento del las HSAS a niveles no aceptables.
Diseo contemple control local de caidas de presin
Cambio a inoxidable serie 300
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR AMINA
Prevencin / mitigacin
Evitar contaminacin con oxigeno. Formacin de HSAS
Utilizacin de inhibidores de corrosin
Inspeccin y monitoreo
Inspeccin visual y medicin de espesores por ultrasonido
Barridos ultrasnico externo
Cupones de monitoreo de corrosin
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR H2/H2S ALTA TEMEPRATURA
Descripcin
Presencia de hidrgeno en las corrientes de H2S incrementa laseveridad de la corrosin del sulfuro a alta temperatura.
Materiales afectados
Aceros al carbono, aceros baja aleacin, inoxidable serie 400 y serie
300.
Factores crticos
Alta temperatura y presencia de hidrgeno.
Aumenta la velocidad de corrosin con la presencia de hidrgeno
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR H2/H2S ALTA TEMEPRATURA
Factores crticos
Incrementando el contenido de cromo en la aleacin, incrementa la
resistencia.
Equipos afectados
Unidades de hidrotratamiento, como hidrodesulfuradoras,
hidrotratadoras.
Apariencia y morfologaPerdida unifrome de espesor, formacin de cascarilla de sulfuro de
fierro.
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR H2/H2S ALTA TEMEPRATURA
Prevencin / mitigacin
Utilizacin de aleacin con alto contenido de cromo
Utilizacin de inoxidales de la serie 300
Inspeccin y monitoreo
Inspeccin visual
Medicin de espesores
Radiografa
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR AGUA AMARGA
Descripcin
Corrosin del acero debida a acidez del agua amarga conteniendo
H2S con un pH entre 4.5 y 7.0 . El CO2puede estar presente.
Materiales afectados
Aceros al carbono primeramente
Aceros inoxidales, aleaciones base niquel y base cobre son
resistentes.
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORRSION POR AGUA AMARGA
Factores crticos
Contenido de H2S
pH
Temperatura
Velocidad del fluido
Concentracin de oxigeno
Aumenta H2S disminuye pH
Equipos afectados
Plantas fraccionadoras de gas con altos contenidos de H2S
COMIMSA
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ADELGAZAMIENTO
CORROSION POR AGUA AMARGA
Apariencia
Adelgazamiento general
Localizada puede ocurrir bajo los depositos de los productos de
corrosin
Prevencin / mitigacin
Usar inoxidables de la serie 300 debajo de 60C, no pexiste CSCC
Inspeccin y monitoreo
Barrido ultrasnico
Radiografa
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA
Descripcin
Accin combinada de esfuerzos y corrosin en un sistema acuoso
alcalino, usado para remover H2S y CO2.
Materiales afectados
Aceros al carbono y abaja aleacin.
Factores crticosNivel de esfuerzos de tensin
Temperatura y concentracin de amina
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA
Factores criicos
Esfuerzos residuales de la soldadura.
Trabajado en frio
No aplicacin de relevado de esfuerzos
Mas probable en MEA, y DEA pero tambin en MDEA y DIPA
Asociado con servicio de amina pobre.Puede ocurrir en tubera y equipos sin tratamiento trmico post
soldadura
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA
Equipos afectados
Contactores, absorbedores, regeneradores e intercambiadores de
calor sin PWHT.
Apariencia y morfologa
Inician en el DI en las ZAC, y areas de altos esfuerzos residuales.
Grietas paralelas a las soldadura.En la soldadura pueden ser longitudinales y transversales
Tipicamente intergranular, con oxido, con bandas de playa
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA
Prevencin / Mitigacin
Aplicacin de PWHT a las soldaduras
Inspeccin y monitoreo
Partculas magnticas humedas.
Inspeccin visualUltrasonido haz angular
Emisin acstica (monitoreo de crecimiento)
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Descripcin
AMPOLLAMIENTO POR HIDROGENO
Resulta de tomos de hidrgeno que se forman durante la corrosin
por sulfuro, que difunde dentro del acero y se agrupa en una
discontinuidad como una inclusin o laminacin. El hidrgeno se
combina para formar moleculas de hidrgeno , ejerciendo una presin
en el punto local tal que deforman el material formando una ampolla.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Descripcion
HIC
Las ampollas formadas por el hidrgeno atrapado se conectan entre
si por el efecto de la presin ejercida, provocando grietas que las
unen.
SOHIC
Es similar al HIC pero mas daino, las grietas aparecen en forma de
grupos. Resultando en grietas que atraviesan el espesor
perpendiculares a la superficie y es provocada por altos niveles de
esfuerzo aplicado o residuales.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Descripcion
SSC
Agrietamiento bajo la accin combinada de esfuerzos de tensin y
corrosin con presencia de agua y H2S. Resultante de la absorcin de
hidrgeno atmico que es producido por el proceso de corrosin del
sulfuro sobre la superficie metlica.
Se inicia en zonas de alta dureza en la soldadura y la ZAC.
El PWHT es benefico en reducir la dureza y esfuerzos residuales
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Materiales afectados
Aceros al carbono y aceros baja aleacin
Factores criticos
Condiciones ambientales:
pH
Nivel de H2S
Contaminantes
Temperatura
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Factores crticos
Propiedades del material:
Dureza
Microestructura
Resistencia
Nivel de resistencia a la tensin ( residual o aplicado)
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Factores crticos
pH
Difusn de hidrgeno es mnimo a un Ph de 7. Se incrementahacia ambos lados.
Condicin de agua lquida:
> 50 ppm de H2S disuelto en agua
agua con un pH menor de 4 y algo de H2S disuelto
> 0.0003 Mpa (0.05 psi) de presin parcial de H2S en fase gas
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Factores criticos
H2S
Incrementa la permeacin de hidrgeno al aumentar la presin
parcial de H2S.
Valor de 50 ppm de H2S en fase agua inicia problemas de
agrietamiento.
Presin parcial de .05 psi de H2S en aceros con resistencia a la
tensin de 90 ksi en soldadura y ZAC y durezas de 237 HB.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Factores crticos
Temperatura
Mecanismo ocurre entre temperatura ambiente y 150 C o mas altas
Dureza
Durezas menores de 200 HB, no son susceptibles a estos
mecanismos.
Durezas mayores de 237 HB se presenta
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Factores criticos
Fabricacin
Presencia de inclusiones y laminaciones propicician el mecanismo
PWHT
El ampollamiento y el HIC no dependen de esfuerzos residuales
por lo que el PWHT no influye en ellos.
PWHT efectivo en prevenir o eliminar altas durezas y esfuerzos.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Equipo afectado
Torres fraccionadoras
AbsorbedorasSeparadores interetapas
Separadores de agua amarga
Regeneradora de amina
Intercambiadores de calor
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Apariencia
Prevencin / Mitigacin
Recubrimientos y revestimientos que protejan la superficie
Cambios en el proceso que afecten el pH del agua y/ la concentracin
de amonia.
Cambios en las condiciones del proceso que afecten el pH del agua o
las concentraciones de amonia y cianuro.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Prevencin / Mitigacin
Limitar la dureza de las soldaduras y las ZAC a 200HB a travs deprecalentamiento, WPS, control del carbono equivalente, PWHT.
El PWHT limitado para el ampollamiento y el HIC, pero es efectivo
para reducir esfuerzos residuales y niveles de resistencia.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)
Inspeccin y monitoreo
Revisin de las condiciones de proceso
NACE RP 0296Partculas magnticas humedas
Corrientes de eddy
Radiografa
Ultrasonido has angular
Emisin acstica
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)
Descripcin:
Las grietas inician en la superficie causada por el agrietamiento por el
ambiente en los aceros inoxidables de la serie 300 y aleaciones base
nquel.
Accin combinada de esfuerzos:
tensin
temperatura
ambiente de cloruro acuoso.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)
Materiales afectados:
Aceros inoxidables de la serie 300
Aceros inoxidables duplex son mas resistentes
Aleaciones base nquel son altamente resistentes
Factores crticos:
Contenido de cloruros, pH, Temperatura, esfuerzos, oxgeno y
composicin de la aleacin.
Aumento de T incrementa la susceptibilidad al agrietamiento
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)
Factores crticos:
Incremento de contenido de clorurosExposiciones alternadas de vapor agua
SCC ocurre a valores de pH arriba de 2.
El agrietamiento ocurre a temperatura del metal arriba de 60C y en
excepciones a mas bajas.Esfuerzos pueden ser aplicados o residuales
Aceros al carbono, baja aleacin, inoxidables de la serie 400 no son
susceptibles.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)
Equipos afectados:
Tuberas y recipientes de acero inoxidable de la serie 300
El Cl- SCC externo se presenta en superficies con aislamiento cuando
existe humedad en el aislamiento.
Lneas de calentadores
Prevencin / Mitigacin
Usar materiales resistencia a este mecanismo
Agua de bajo cloro en la prueba hidrosttica, secado intenso.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO
AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)
Prevencin / Mitigacin
Recubrimiento apropiado bajo el asilamiento.
Inspeccin y monitoreo
El agrietamiento en algunos casos es detectado por Inspeccin visual
Lquidos penetrantes y corrientes de eddy
Grietas muy finas requieren pulido o limpieza con chorro de agua a
presin
Inspeccin por ultrasonido.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
ATAQUE POR HIDROGENO A ALTA TEMPERATURA
Descripcion
Exposicion del hidrogeno a alta temperatura y presion.
El hidrogeno reacciona con el carbono del acero y forma el metano
CH4, no difunde a travs del acero. La ausencia de carbono en el
acero causa perdida de resistencia.
El metano causa burbujas, cavidades, microfisuras, que causan
grietas.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
ATAQUE POR HIDROGENO A ALTA TEMPERATURA
Materiales afectados
Acero al carbono
C-0.5 Mo
Mn- 0.5 Mo
1Cr- 0.5Mo
2.25Cr 1 Mo
5Cr- 0.5 Mo
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
ATAQUE POR HIDROGENO A ALTA TEMPERATURA
Factores crticos
Depende de la temperatura, presin parcial del hidrgeno, tiempo y
esfuerzos.
Inoxidables de la serie 300 , asi como 5Cr, 9Cr, y 12 Cr son no
susceptibles
Unidades afectadas
Desulfuradoras
Reformadores catalticos
Unidades de absorsin de presin
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
ATAQUE POR HIDROGENO A ALTA TEMPERATURA
Apariencia y morfologa
Formacin de cavidades y burbujas
Decarburizacin en la superficie
Agrietamiento intergranular , adyacente a la perlita en aceros al
carbono.
Prevencin / Mitigacin
Usar aceros con cromo y molibdeno para incrementar la estabilidad
de carburos.
COMIMSA
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AGRIETAMIENTO .
ATAQUE POR HIDROGENO A ALTA TEMPERATURA
Prevencin / Mitigacin
Acero inoxidable serie 300 se usa como revestimiento
Inspeccin y monitoreo
Tcnicas de ultrasonido
Metalografa
Inspeccin visual
Partculas magnticas humedas
Radiografa
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Descripcin
Es una forma mecnica de degradacin que ocurre cuando uncomponentes sometido a esfuerzos cclicos por un periodo
prolongado de tiempo, resultando frecuentemente en una falla
repentina no esperada.
Los esfuerzos pueden surgir de ambos cargas mecnicas o ciclostrmicos y se presentan tpicamente abajo del esfuerzo de cedencia
del material.
Materiales afectados
Todas las aleaciones son afectadas por agrietamiento por fatigaaunque los niveles de esfuerzo y numero de ciclos necesarios para
causar una falla varia con el material.
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Materiales afectados
Todas las aleaciones son afectadas por agrietamiento por fatiga
aunque los niveles de esfuerzo y numero de ciclos necesarios para
causar una falla varia con el material.
Factores crticos
La geometra nivel de esfuerzos, ciclos, y propiedades del material(
resistencia, dureza, microestructura) son los factores predominantes
en determinar la resistencia a la fatiga de un componente.
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Factores crticosDiseo
muescas mecnicas
defectos en soldadura
Marcas de herramientas
marcas de maquinadoreas templadas de boquillas
Metalurgia y microestructura
Para aleaciones con limite de resistencia existe una relacin
entre el esfuerzo ultimo de tensin y la amplitud de esfuerzo
mnimo necesario para iniciar el agrietamientos por fatiga.
Esta relacin entre el limite de resistencia y la tensin ultima
es de 0.4 y 0.5.
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Factores crticos
Metalurgia y microestructura
Inclusiones no metlicas tienen efecto acelerado en el del
agrietamiento. Aceros de fabricacin antigua, aceros sucios osoldaduras.
el tratamiento trmico pude tener un efecto significante sobre
la tenacidad del material y por ende la resistencia a la fatiga .
Microestructura de grano fino tiende a ser mejor que el de
grano grueso.
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Equipos afectados
Ciclos trmicos
Equipos con ciclos de operacin diarios (coke drum)
Equipos con servicio intermitente (calentadores auxiliares)
Ciclos mecnicos
Cambios de seccin (cueros en Flechas de bombas y compresores)
Tubera de dimetro pequeo por vibracin.
Apariencia y morfologa
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Prevencin / Mitigacin
Diseo
Seleccin de material
Radios suficientes en cambios de seccin
Minimizar marcas de maquinado
Suficiente llenado y transicin suave en las uniones soldadas
Eliminar rebaba y filos en el maquinado
COMIMSA
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FATIGA MECANICA
Inspeccin y Monitoreo
NDE lquidos penetrantes
Partculas magnticas
Ultrasonido haz angular
Inspeccin visual para de dimetro pequeo
Monitoreo de vibracin en equipo rotativo
En altos ciclos de fatiga es difcil detectar
COMIMSA
G C O C O
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FATIGA INDUCIDA POR VIBRACION
Descripcin
Forma de fatiga mecnica . Las grietas resultan de cargas dinmicas
debidas a vibracin o flujo de fluido inestable.
Materiales que afecta.
Todos los materiales
Factores crticos
La amplitud y frecuencia de la vibracin
Resistencia a la fatiga del material
COMIMSA
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FATIGA INDUCIDA POR VIBRACION
Factores crticos
Las cargas estn en sincrona con la frecuencia natural del
componente
Una falta o exceso de soportes o atiezadores que permita la vibracin
Equipos afectados
Tuberas cercanas a bombas y compresores
Tubera de intercambiadores de calor
Ramales de tubera no soportados
COMIMSA
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FATIGA INDUCIDA POR VIBRACION
AparienciaSe presenta en forma de grieta iniciando en un punto de altos
esfuerzos o en discontinuidades.
Prevencin/ Mitigacin
Desde el diseoUso de soportes y amortiguadores de vibracin
Inspeccin y monitoreo
Inspeccin visual para signos de vibracin visible
Sonidos audibles de vibracin
Inspeccin visual en paros, arranques (condiciones de vibracin
intermitente)
COMIMSA
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FATIGA INDUCIDA POR VIBRACIN
Inspeccin y monitoreo
Medicin de vibraciones
Partculas magnticas
Lquidos penetrantes
Revisin de soportes de tubera bajo un programa
Dao en el asilamiento trmico puede ser indicio de excesiva
vibracin en la tubera