Corrosion varios

8/17/2019 Corrosion varios

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ESCUELA DE INGENIERIA DEPETRÓLEOS

CORROSIÓN

INTEGRANTES:

Baño CristianChango PabloMorales María JoséRosero Stiven

ENERO 2015



MODELO DEPÉRDIDAS POR

CORROSIÓN PARABUQUES DE

PETRÓLEO CRUDO





PETRÓL

EO

Riesgosde!!ide"

#es

P$%didse!o"&'i

!s

Co"#'i"(!i&"

CORROSIÓN

Deg%d(!i&"

es#%)!#)%*

CO2+

,2S-

,2O



T".)es de Ls#%e• El es!acio vacío !or encia del nivel del agua es u$ h)edo $

rico en cloruros&• ,a !arte suergida del tan(ue son atacados !or la corrosiónba-o !or las condiciones de inersión de agua (ue ocurre en el

casco e#terior del reci!iente&• El casco e#terior del barco se soete a una velocidad de .u-o

relativo entre él $ el ar agua durante los !eríodos denavegación" lo (ue auenta el ata(ue de la corrosión&

T".)e de !%g• ,a región su!erior sufre %s de corrosivo" los gases de la carga

se eva!oran" !or lo (ue e#isten co!uestos de a+ufre (ue se

disuelven en va!or de agua $ co!onen un %cido diluido en elentorno $ se da un efecto u$ corrosivo&• El forro del costado de la carga noralente se encuentra

inersa en el !etróleo crudo durante condiciones de carga" !orlo (ue el ata(ue de la corrosión a través de esta región de!endeucho de las características (uíicas $ físicas del !etróleocrudo&



ESTUDIOS

P%i"!i/ios de

* 'e!"i!de *!o%%osi&"

Mode*os e"%i!i&" *#ie'/o

Bse de d#osde es/eso%es

- Te'/e%#)%

- O3ge"oDis)e*#o

- S*i"idd-

C%4o"#ode !*!io- P,- e*o!idd

de* g)- 6!#o%es

#'os7$%i!os

- 6!#o%es dei"'e%si&"

Es/!io!3o /o%e"!i'

de* !%)do

Ldosi"'e%sose" !%)do

6o"dode*

#".)e



,a curva (ue re!resenta el valor edio est%ndarde corrosión de!endiente del tie!o en tan(ues

de crudo est% dada !or la odelo de variable enel tie!o no lineal !ro!uesto !or /uedes Soares$ /arbatov&

Este enfo(ue utili+a la inforación del !roceso decorrosión !ara deterinar la tendencia !rinci!al

de corrosión con res!ecto al tie!o&

El odelo e#!uesto no tiene intención dere!resentar con !recisión la variación dela corrosión en el tie!o seg)n todas las

!osibles ecanisos de corrosión& En

lugar de ello" se considera !arare!resentar a la tendencia !rinci!al (ue!uede ser originado" !or el ecanisodoinante $ luego se basa en el a-ustedel odelo con datos e#!erientales&



0actores !rinci!ales

8!ido s)*793d%i!o ,2S

Di&ido de C%4o"o CO2



Modelo de corrosión a largo !la+o• ,os factores de corrección a la corrosión se !ueden

estiar con las variables del efecto de sulfuro dehidrógeno 123S 4 " el dió#ido de carbono 1C53 4 $ late!eratura&

• ,a estiación a largo !la+o re(uiere la sua de losefectos de la serie co!leta de factores de

corrección !ara cada condición de la corrosión deltan(ue es!eci'cado " es decir" cada cobinaciónde factores abientales tan(ue6



• Sin ebargo" en el caso de los odelos (ue

!redicen la degradación de la corrosión en el largo!la+o " no es !osible validar estos debido a la faltade dis!onibilidad de este ti!o de ediciones" esnecesario dis!oner de registros tanto deldes!erdicio de corrosión" así coo de los!ar%etros abientales !ertinentes &



7uíica del Petróleo

PE8R5,E5

C5MP5SICI59

:ISC5SI;<;

I90,<M<BI,I;<;

;E9SI;<;

C598IE9E => ? ;E C<RB595"@> ? ;E 2I;RA/E95 " @ ?

;E <D0RE " F<PR5GIM<;<ME98E E, @"H ?

;E 9I8RA/E95" @"H ? ;E5G/E95 F H"@ ? ;E

MI9ER<,ES F S<,ES& SEC5MP59E9 ;E

2I;R5C<RBR5SP<R<09IC5S" 9<089IC5S

1 CIC,5P<R<09IC5 4 FC5MPES85S <R5MK8IC5S

8<MBIE9 SEC<,SI0IC<9 P5R E,C598E9I;5 ;E

<D0RE6

@4 PE8R5,E5 ;,CE6SLH"?

34 PE8R5,E5 </RI56SN @?



PE8R5,E5

,I:I<95

<PI NH" C598IE9E 2<S8< @H<85M5S ;E C<RB595" P985 ;E

EB,,ICI59 @HOC" <,8<

S5,BI,I;<; E9 </<" <,85P5RCE98<JE ;E 2I;RA/E95

/E9ER<,ME98E C598IE9E 9<M<F5R C59CE98R<CIA9 ;E 9<08< "PE;E SER PR5CES<;5 M<S 0<CI,

ME;I<95@H F 33 <85M5S ;E C<RB595"P985 ;E EB,,ICI59 ;E @H <

>HHOC" B<J< S5,BI,I;<; E9 </<

PES<;5

<PIL33" M<S ;E 3H <85M5S ;EC<RB595" 95 2<F PER;I;<S P5R

E:<P5R<CI59" C<SI 95 ES S5,B,EE9 </<& C598IE9E9 <,85P5RCE98<JE ;E C<RB595 F B<J5P5RCE98<JE ;E 2I;RA/E95 S59

/E9ER<,ME98E RIC5S E9C5MPES85S <R5MK8IC5S F

8IE9;E9 < C598E9ER MKS M<8ERI<,RESI;<,&

P5R E, /R<;5 <PI



PE8R5,E5

8i!os de nitrógeno inclu$en anilinas"!iridinas" (uinolinas" !$rols " carba+oles "ben+onitrils $ aidas& & 9itrógeno totalvaría de L H"H@ ? a @"H ? !or an%lisis

eleental&

Co!uestos de o#ígeno son generalente fenoles" cetonas $ %cidos carbo#ílicos& Metales en el

!etróleo inclu$en 9i "0e" :a" $ <s en !e(ueñascantidades& Estos se eliinan durante la re'nación

!ara evitar el envenenaiento de loscatali+adores " $ al (uear los cobustibles!esados " !ara inii+ar los de!ósitos de ó#ido

de vanadio $ ó#ido de ní(uel en horno ca-as"conductos $ tubos&

Por e-e!lo" un crudo liviano 1 Rodessa ",ouisiana 4 tiene una gravedad <PI de >3"= $ uncontenido de a+ufre de H"3= ? " ientras (ue un

crudo u$ !esado de :ene+uela tiene unagravedad <PI de " $ contiene "3 ? de a+ufre

& El a+ufre se eliina durante el re'nado !orhidro catalítica de trataiento o !or lavado

c%ustico !rocesos 1 edulcorantes 4

8abien contiene nitrógeno" o#igeno $a+ufre&

,a cobustión de !roductos derivados del!etróleo (ue contienen a+ufre !uede

!roducir sub!roductos indeseables talescoo %cido sulf)rico $ dió#ido de a+ufre&

El 23S es el !rinci!alcontribu$ente a la

corrosión en las unidadesde alacenaiento $ de

!roceso de la re'nería &23S es u$ soluble enagua $ fora %cidosdébiles (ue !ueden

conducir a !icaduras deacero $ otras aleaciones



0<C85RES 7E <0EC8<9

< ,< C5RR5SI59 E9 ,5S 8<97ES ;E PE8R5,E5



• ,a !roble%tica de la corrosión en los tan(ues !araalacenaiento de hidrocarburos se !resenta coo un

asunto de es!ecial atención" no solo !or lasre!ercusiones" en cuanto a la calidad" (ue se derivan deno alacenar este !roducto en las condiciones ideales"sino tabién !or los costos (ue i!lica !ara lase!resas dedicadas a este ca!o&



PLANEACIÓN DISE;O



• conocer los diferentes ti!os de !robleas (ue se!ueden !resentar durante el !roceso de

alacenaiento es fundaental !ara identi'car (uéedidas se !ueden i!leentar desde el !unto devista de los recubriientos industriales" (ué errores enlos !rocediientos se !ueden evitar $ cu%les son las!osibles soluciones una ve+ $a se ha !resentado alg)n

nivel de corrosión&



• QEn la industria !etro(uíica" los tan(ues dealacenaiento de hidrocarburos !resentan!robleas de corrosión !or diferentes causas" (uevan desde su diseño" hasta su eta!a de

anteniiento correctivo" lo cual deriva enriesgos !ara la integridad del !ersonal (ue loo!era $ del e(ui!o de la !lanta donde seencuentra"



Ide"#i<!% !)ssde !o%%osi&"



• El !rier !unto a anali+ar es el de laidenti'cación de las !rinci!ales causas decorrosión en el sector !etrolero" entre las (ue sedestaca la falta de conce!tuali+ación del

!ro$ecto" en cuanto a uso locali+acióngeogr%'ca" vida )til" costo $ retorno de lainversión&



<CM,<CI59 ;E

,5;5 E9E, 059;5

</< SE

C59;E9S<

<BS5R:E

/<SES

SE 05RM<

<CI;5

PR5;CE

C5RR5SI59



• E, !etróleo $ !roductos re'nados de-an una!elícula cerosa en las su!er'cies del tan(ue& Esta!elícula realente !uede !revenir la corrosión delacero& Sin ebargo" cuando se lava el tan(ue"

esta !elícula es lavada $ el tan(ue esnuevaente vulnerable a la corrosion&



abiente seguro con el contenido de o#ígeno de no a$or(ue @@?"

El gas inerte de!endiendo de las condiciones a$uda o agravala corrosión

!icaduras El o#ígeno es res!onsable de una gran !arte de lacorrosión encontrado en el trans!orte $ la !roducción de!etróleo $ gas





• El sulfuro de hidrógeno 123S4" dió#ido de carbono1C534 $ la te!eratura son los )nicos factores(ue se consideran (ue afectan la corrosión através de este estudio&



E* s)*7)%o de9id%&ge"o =,2S>



< !artir de losdiferentes

co!uestosde a+ufre"

%cidosulf)ricodiluido es

consideradoel co!uesto

sulf)rico %sagresivo $corrosivo" (ue

se fora enel de!ósito de

aceite

23S

<ct)a cooun catali+ador

!ara!roover la

absorción de2idrogeno !orel acero&&

23S

El sulfuro dehidrógeno"cuando se

disuelve en

agua" es un%cido débil $Por lo tanto"es corrosivo

debido a (ue

es una fuentede iones dehidrógeno&

23S





• n agua dulce $ una de ar constitu$en casose#treos" $ entre abos e#isten una granvariedad de aguas cu$a agresividad frente a losetales varía en función de su co!osición $

factores coo la concentración de o#ígenodisuelto" !2" te!eratura" concentración decloruros $ sulfatos" agitación $ velocidad deledio" etcétera



• El agua de ar se caracteri+a !or la granestabilidad de sus !ro!iedades 'sico(uíicas" $sobre todo !or su salinidad" (ue varía entre H $T?& Por salinidad se entiende la cantidad de

sales anhidras contenidas en @ Ug de agua dear" lo cual !uede deterinarse eva!orando @ Ugde esta agua de ar $ !esando el residuo seco&



• 2a$ (ue señalar (ue la velocidad edia decorrosión en un agua de ar no containada esde H&@3 VWaño&

• <sí" la containación dese!eña un !a!el

deterinante en la agresividad de unadeterinada agua frente a los etales de uso%s co)n& 8anto es así" (ue una !osibleindicación del grado de containación de un aguade ar !uede llegar a establecerse !or su

velocidad de corrosión&

• En las aguas !otables e#isten o !ueden e#istir uchas



En las aguas !otables e#isten o !ueden e#istir uchases!ecies (uíicas (ue afectan de u$ distinto odo lacorrosión de los etales& <sí" ientras una cierta dure+ac%lcica $ una alcalinidad su'ciente favorecen la foración de

una ca!a !rotectora de CaC5C" la !resencia de ciertas salesdisueltas6 Cl" S53> $ 95C" en concentraciones (ue

sobre!asen un cierto ubral" !uede cabiar radicalentelas características de dicha ca!a !rotectora" lo cual ocasionaun a$or ata(ue al etal base&



• ,as bacterias %s counes se desarrollan a !2co!rendidos entre Y $ " +onas favorables a lacorrosión& Esto (uiere decir (ue si en un edio donde ha$bacterias Z(ue e#isten en todas !artes en la naturale+a

Z los a!ortes nutritivos de origen org%nico sonsu'cientes" las bacterias entran r%!idaente enactividad" ulti!lic%ndose $ etaboli+ando diferentessustancias&



• Estos !rocesos ocasionan" de fora auto%tica"la disinución del !otencial redo#" originando lascondiciones electro(uíicas favorables a lacorrosión& Si estas condiciones e#istían $a" !or la

naturale+a del edio" ser%n activadas" $ si noe#istían ser%n el origen de la corrosión&



El dió#ido de

carbono $ late!eratura



El dió#ido de carbono" coo el sulfuro de

hidrógeno" es un gas débilente %cido $ seconvierte corrosivo cuando se disuelve enagua& Sin ebargo" el C53 debe !rierohidratar al %cido carbónico 123C541unareacción relativaente lenta4 antes de (uesea %cida& Coo !unto de !artida !ara la!redicción de las tasas de corrosión de aceroal carbono en abientes (ue contienen C53"la ecuación de ;e[aard $ Millias ha ganado

a!lia ace!tación&donde es la velocidad de corrosión en W año

8 es la te!eratura en \C

$ PC53 es la !resión !arcial de C53 en bar 1@H]Pa4&

1@4



na reevaluación de los datos utili+ados ha deostrado

(ue es !osiblesi!li'car la ecuación coo6

Estas dos ultias ecuaciones no di'eren signi'cativaentela una de la otra,as dos re!resentan una !redicción ^^ del !eor de los casos *&

E#isten algunos factores (ue afectan a la ecuación defora física o (uíicaEstos factores son en casi todos los casos enores de uno $ tienden a reducir las tasasde corrosión !redichos con esta ecuación" (ue en uchos casos" de lo contrario daría

e-ores resultados&Coo !riera estiación" el sistea ulti!licador de 0 al a!licar a la velocidad decorrosión dada !or la ecuación& !uede describir el efecto sobre la tasa de corrosión

134



,a !riera corrección !ara la ultia ec& considerado !or ;e [aard" es

!ara el efecto de la a$or !resión total&n auento en la !resión P total del gas conducir% a un auento en lavelocidadde corrosión&Sin ebargo" con el auento de la !resión" la no idealidaddel gas natural -ugar% un !a!el cada ve+ a$or" $ en ve+ de la !resión!arcial de C53"la fugacidad del C53 debe ser utili+ado coo 6

donde a es el coe'ciente de fugacidad

,a !resencia de otros gases" generalente reducen a)n %s el coe'ciente

de fugacidad&



Coo !riera estiación" el sistea ulti!licador de 0 se

a!licara !ara la velocidad de corrosión dada !or la ecuación& Se!uede describir el efecto sobre la tasa de corrosión coo6

donde 8 es la te!eratura en _&

Se ha observado !or Moiseeva (ue la ec& es v%lida !ara PC53L@6 H MPa 1@H"H bar4& Es tabién claro a !artir de las cifrasindicadas !or ;e [aard (ue valores ba-os de !resión total delsistea no tienen ning)n efecto sobre la tasa de corrosión& <u$ ba-a !resión total del sistea 1!resión atosférica coo une-e!lo4"el coe'ciente de fugacidad es casi igual a uno" así" lafugacidad de C53 es casi igual a su !resión !arcial $ la Ec& 134 escasi igual a la ecuación& 1@4& ;ado (ue el !etróleo crudo es

llevado !or los tan(ues de bu(ues ba-o !resión atosférica1@"H@3 bar4" !or lo (ue" la ecuación& 1@4 es v%lido" en estecaso" $ !odría ser utili+ado sin ninguna corrección !ara la !resióntotal&



Bas%ndose en las directrices !ro!orcionadas !or el Instituto de Energía"el !etróleo crudo es llevado !or los tan(ues de bu(ues ba-o

te!eratura (ue es !or lo general enos de YH C en función de ti!o deaceite crudo& El aceite crudo se lleva en los tan(ues de bu(ues ba-o!resión total del sistea atosférica" $ así la !resión !arcial de C53ser% ucho enos en función de la concentración de C53& Se !uedeobservar a !artir de las cifras indicadas !or ;e [aard (ue todos losaceites crudos se efect)e en las te!eraturas !or deba-o de los deescala& Se a'ra 8abién" !or Moiseeva (ue la Ec& 1@4 es v%lida !ara tL@>H C& Por lo tanto" la ecuación& 1@4 es v%lido" $ !odría ser ada!tado a

la atósfera del tan(ue de aceite crudo" sin ninguna corrección !araalta te!eratura&

;e [aard ha corregido la velocidad de corrosión de base calculada !or laecuación& 1@4 !ara el efecto de 0e `` $ !2 Indicando (ue lacontainación de la solución con C53 !roducto de corrosión reduce latasa de corrosión& Sin la !resencia de !roductos de corrosión" ucho %saltas tasas de corrosión son !osibles



El efecto de hidrocarburo lí(uido tabién es considerado !or ;e [aard con

el 'n de corregir la tasa de corrosión de base calculada !or la ecuación& 1@4&Se indica (ue la !resencia de !etróleo crudo" !or e-e!lo" en una línea con*aceite* en vivo *$ el gas" !odría tener un efecto bene'cioso sobre lacorrosión !or C53& el odelo seria el siguiente

0 Petróleo H si el corte de agua LH? $ : crudo @ W s

Esto e#!resa la o!inión de (ue el acero se !uede es!erar (ue ser aceite

huedecida si toda el agua es arrastrada en el crudo& ;e lo contrario 0oil @& Si el caudal" :crude" del aceite es deasiado ba-o" el agua !uede se!arar$ causala corrosión en la !arte inferior de la línea& Esta tasa de .u-o críticose !uede calcular $ es enos de @ W s !ara los crudos norales& En el .u-o%s alto las tasas" el agua se dis!ersar%n en el aceite& El traba-o reali+ado!or ,ot+ indica (ue en ese caso al enos H? de agua !uede seracoodado antes de (ue el acero se huedece con agua& ;ebe hacersehinca!ié en (ue condensados de hidrocarburos ligeros" !or e-e!lo" lí(uidos

de gas natural" lo hacen no ofrece ninguna !rotección en ausencia de uninhibidor" inde!endienteente de el contenido de agua&



E-e!lo nuérico

Este e-e!lo nuérico re!resenta una sencilla a!licación del odelo!ro!uesto en la evaluación de la degradación de la corrosión a travésdel es!acio atosférico dentro de los tan(ues de !etróleo crudo&El odelo !ro!uesto !or la corrosión /uedes Soares $ /arbatov ser%considerado a(uí coo el odelo est%ndar $ su !ar%etros (ue se

utili+an a(uí son obtenidos de la regresión an%lisis de /arbatov,os datos utili+ado !ara ada!tarse a ese odelo se recoge bas%ndoseen la edición de corrosión de cha!as de cubierta a través de lostan(ues de crudo de uchos bu(ues cisterna navegar a través dediferentes abientes" ba-o diferentes o!eraciones $ condiciones"llevan diferentes ti!os de crudo&



,as ediciones de corrosión se reali+a sin ning)n ti!o de evaluación dela física o

condiciones (uíicas de los tan(ues de bu(ues" coo ocurrió con losdatosutili+ado !or /arbatov & Por lo tanto" las condiciones !roedio est%ndarconsiderado a(uí " se calcula !roediando datos a!ortados !or _atoh

,os resultados de la co!osición del gas en el interior de los tan(ues de!etróleo crudo se consideran a través de este e-e!lo coo cincodiferentes casos de tan(ues de !etróleo crudo& ,a degradación de lacorrosión de la !lanchas de la cubierta !ara cada caso tan(ue ser%nevaluados !or el odelo !ro!uesto coo evaluación a corto !la+o&

Entonces todos los casos se cobinar%n -untos !ara estiar laevaluación a largo !la+o de la degradación de la corrosión en la!lanchas de la cubierta de los !etroleros& 8anto de la concentraciones de23S sulfuro de hidrógeno $ dió#ido de carbono C53 est%n dis!onibles

!ara cada caso" ientras (ue la te!eratura corres!ondiente a cadauno no est% de'nido& Por esta ra+ón" la te!eratura corres!ondiente(ue se su!one (ue cada caso sea la isa e igual a la valor est%ndar











>S indicaron las enores concentraciones de 23S $ C53 en co!aracióncon los otros casos de tan(ues& Estas diferencias en las concentracionesauentaron las correcciones !ara el caso tan(ue C $ disinu$eron !aralos casos tan(ue >S !ara los dos 23S $ C53 en co!aración con los de%ses!acios de tan(ues& Se observa tabién en la 0ig& T (ue la tendencia a lacorrosión a largo !la+o es enor (ue la noinal& 0ig& T 1derecha4 uestrael !ar%etro d@ característicos de !rofundidades de corrosión a largo !la+o!ara la noinal" a corto !la+o $ el an%lisis a largo !la+o (ue est%n deacuerdo con la tendencia de las curvas de corrosión indicadas en la 0ig& T1i+(uierda4& El tie!o transitorio st $ la sc vida recubriiento son losisos !ara todos los casos& ,a sensibilidad de la degradación de lacorrosión de sulfuro de hidrógeno 23S relación al de!ósito !ara cada casose calcula usando la Ec& 14 con C53 $ la te!eratura correcciones a lacorrosión odelo est%ndar& ,a sensibilidad de la degradación de lacorrosión de C53 o de te!eratura ratios !ara cada uno de los casos detan(ues se eval)a nuéricaente con la !riera derivada de la ecuación&134 con res!ecto al C53 o la relación de la te!eratura $ de hidrógeno23S sulfuro de corrección a la corrosión odelo est%ndar& Entonces" lasensibilidad a largo !la+o se estia ediante la !onderación $ suando

las sensibilidades corres!ondientes a los diferentes casos de tan(ues1véanse las 0ig& =@H4&

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