Aplicación de la técnica de impedancia electroquímica para el estudio y la evaluación de la corrosión en aceros HSLA X65 en medio simulado de Sour Gás H2S

• Autor: Quispe Avilés, Janeth Marlene
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2017
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:UNSA/2410
• Enlace del recurso: http://repositorio.unsa.edu.pe/handle/UNSA/2410
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Tecnologías de exploración; Alta resistencia; Espectroscopia; Impedancia; Electroquímica; Corrosión; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.05.03

El petróleo y gas natural es la mayor fuente de la energía que se consume en el mundo actual. Por lo tanto, existe una gran necesidad y exigencia de desarrollar nuevas tecnologías para la exploración y el transporte eficaz del petróleo y el gas natural. Logrando en las últimas décadas un aumento en la demanda de petróleo y gas natural. Para lo cual fue necesario el desarrollo de tubos de acero de alta resistencia para el transporte a través de largas distancias. El acero de baja aleación y de alta resistencia (High Strenght Low Alloy- HSLA) está siendo empleados para construcción de grandes tuberías, que utilizan altas presiones de operación para el transporte de grandes cantidades de petróleo y gas natural. Este tipo de aceros son atractivos desde diferentes puntos de vista, para diversas aplicaciones debido a las excelentes propiedades mecánicas, así como una buena soldabilidad. Sin embargo, en aplicaciones para la industria petrolífera, los aceros HSLA que generalmente se exponen a medios corrosivos con altos niveles de H2S y CO2, en altas concentraciones quedan susceptibles a sufrir deterioro y causando el colapso de las estructuras. El objetivo de este trabajo de investigación es determinar el comportamiento y la susceptibilidad a la corrosión en presencia de H2S en tubos de HSLA-API 5L X65, aplicando como método o técnica de estudio la técnica de impedancia electroquímica (EIS). Para ello fueron realizados ensayos electroquímicos (monitoreo del potencial de circuito abierto, espectroscopia de impedancia electroquímica y curvas de polarización anódica. El electrolito empleado es una solución A, siguiendo las recomendaciones de la norma NACE TM0284-11, que consiste en una solución que contiene ácido acético CH₃-COOH 0,5% y cloruro de sodio NaCl 5%, siendo estudiada en tres medios: en estado aireado, desaireado y con saturación H2S . Para conocimiento de la microestructura del material de estudio fue realizado también un análisis microestructural por microscopía óptica (MO) y Microscopia electrónica de barrido (SEM) junto con el análisis por energía dispersiva de espectroscopia de rayos X (EDS) . Los resultados de análisis microestructural para el tubo de acero HSLA API 5L X65, los análisis por MO y SEM- EDS mostraron que el tubo tiene una microestructura ferrítica en la matriz. Las inclusiones encontradas tienen forma redondeada en su mayoría con presencia de Al y Ca (óxidos).Los resultados de los ensayos electroquímicos mostraron que el tubo de acero HSLA API 5L X65, es susceptible a la corrosión en medios que contienen H2S siendo visible demostrar que las inyecciones de H2S aumenta la susceptibilidad a la corrosión, cuando comparados con los otros medios. El ajuste de los diagramas de impedancia de circuitos equivalentes permitió un efecto cuantitativo tanto en el tipo de material como del electrolito mostrando algunas de las propiedades de la interface. A su vez, con ayuda de la técnica electroquímicas (EIS) permitió un seguimiento para evaluar la resistencia a la corrosión con el tiempo de contacto con la solución saturada con H2S, siendo en este medio que mostró un aumento progresivo de la formación sulfato de fierro en la superficie debido a la precipitación de los productos de corrosión en la superficie. Los resultados obtenidos mediante las técnicas de impedancia electroquímica nos permiten determinar el comportamiento del acero HSLA API 5L-X65 y poder predecir la susceptibilidad en un determinado medio en tiempo real.