Carcasa y tubos Super 13Cr SMSS 13Cr

SMSS 13Cr y DSS 22Cr en entorno H₂S/CO₂-aceite-agua

/en /por

El comportamiento de la corrosión del acero inoxidable supermartensítico (SMSS) 13Cr y el acero inoxidable dúplex (DSS) 22Cr en un entorno H₂S/CO₂-aceite-agua son de gran interés, especialmente en la industria del petróleo y el gas, donde estos materiales a menudo están expuestos a condiciones tan duras. A continuación se ofrece una descripción general de cómo se comporta cada material en estas condiciones:

1. Acero inoxidable súper martensítico (SMSS) 13Cr:

  • Composición: SMSS 13Cr normalmente contiene alrededor de 12-14% cromo, con pequeñas cantidades de níquel y molibdeno. El alto contenido de cromo le confiere una buena resistencia a la corrosión, mientras que la estructura martensítica le proporciona una gran resistencia.
  • Comportamiento de corrosión:
    • Corrosión por CO₂: SMSS 13Cr muestra una resistencia moderada a la corrosión por CO₂, principalmente debido a la formación de una capa protectora de óxido de cromo. Sin embargo, en presencia de CO₂, existe el riesgo de corrosión localizada, como corrosión por picaduras y grietas.
    • Corrosión H₂S: La presencia de H₂S aumenta el riesgo de agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) y fragilización por hidrógeno. El SMSS 13Cr es algo resistente, pero no inmune a estas formas de corrosión, especialmente a temperaturas y presiones más altas.
    • Entorno Petróleo-Agua: La presencia de aceite a veces puede proporcionar una barrera protectora, reduciendo la exposición de la superficie del metal a agentes corrosivos. Sin embargo, el agua, especialmente en forma de salmuera, puede ser muy corrosiva. El equilibrio de las fases de aceite y agua puede influir significativamente en la velocidad de corrosión general.
  • Problemas comunes:
    • Cracking por tensión de sulfuro (SSC): La estructura martensítica, aunque fuerte, es susceptible a SSC en presencia de H₂S.
    • Corrosión por picaduras y grietas: Estas son preocupaciones importantes, especialmente en entornos con cloruros y CO₂.

2. Acero inoxidable dúplex (DSS) 22Cr:

  • Composición: DSS 22Cr contiene alrededor de 22% de cromo, con aproximadamente 5% de níquel, 3% de molibdeno y una microestructura equilibrada de austenita-ferrita. Esto le da al DSS una excelente resistencia a la corrosión y alta resistencia.
  • Comportamiento de corrosión:
    • Corrosión por CO₂: DSS 22Cr tiene una resistencia superior a la corrosión por CO₂ en comparación con SMSS 13Cr. El alto contenido de cromo y la presencia de molibdeno ayudan a formar una capa de óxido estable y protectora que resiste la corrosión.
    • Corrosión H₂S: DSS 22Cr es altamente resistente a la corrosión inducida por H₂S, incluido el SSC y la fragilización por hidrógeno. La microestructura equilibrada y la composición de la aleación ayudan a mitigar estos riesgos.
    • Entorno Petróleo-Agua: DSS 22Cr funciona bien en ambientes mixtos de aceite y agua, resistiendo la corrosión tanto general como localizada. La presencia de aceite puede mejorar la resistencia a la corrosión al formar una película protectora, pero esto es menos crítico para DSS 22Cr debido a su resistencia inherente a la corrosión.
  • Problemas comunes:
    • Fisuración por corrosión bajo tensión (SCC): Si bien es más resistente que el SMSS 13Cr, el DSS 22Cr aún puede ser susceptible al SCC en determinadas condiciones, como altas concentraciones de cloruro a temperaturas elevadas.
    • Corrosión localizada: DSS 22Cr es generalmente muy resistente a la corrosión por picaduras y grietas, pero en condiciones extremas, estas aún pueden ocurrir.

Resumen comparativo:

  • Resistencia a la corrosión: DSS 22Cr generalmente ofrece una resistencia a la corrosión superior en comparación con SMSS 13Cr, especialmente en entornos con H₂S y CO₂.
  • Fuerza y Dureza: SMSS 13Cr tiene mayor resistencia pero es más susceptible a problemas de corrosión como SSC y picaduras.
  • Idoneidad de la aplicación: A menudo se prefiere DSS 22Cr en entornos con mayores riesgos de corrosión, como aquellos con altos niveles de H₂S y CO₂, mientras que SMSS 13Cr podría seleccionarse para aplicaciones que requieren mayor resistencia donde los riesgos de corrosión son moderados.

Conclusión:

Al seleccionar entre SMSS 13Cr y DSS 22Cr para su uso en ambientes de H₂S/CO₂-aceite-agua, DSS 22Cr suele ser la mejor opción para resistir la corrosión, particularmente en ambientes más agresivos. Sin embargo, la decisión final debe considerar las condiciones específicas, incluida la temperatura, la presión y las concentraciones relativas de H₂S y CO₂.