Seleccion de materiales

Registro N°ISSN 1668-4788

Asociación Argentina de Materiales

CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN Y ESPECIFICACIÓN DE REQUISITOS ADICIONALES DE MATERIALES PARA ‘SOUR SERVICE’
G. Malaisi (1)
Instituto de Tecnología Profesor Jorge Sabato (CNEA-UNSAM) Av. General Paz 1499 - San Martín (B1650KNA) - Buenos Aires - Argentina E-mail: guadalupemalaisi@coopenetlujan.com.ar

RESUMEN En este trabajo, sedefinen requisitos adicionales para aceros al carbono empleados en operaciones petroleras que involucren la presencia de H2S húmedo, en base a normas internacionales, requerimientos de usuarios de equipos (explotación y refinerías) y publicaciones científicas. Se enfatiza la relación entre parámetros del medio, propiedades metalúrgicas del material y procedimientos de fabricación de equipos ycomponentes. Cada uno de estos aspectos juega roles particulares en los mecanismos de degradación producidos por H2S (SSC, HIC y SOHIC). Como resultado de este trabajo, se han desarrollado dos “Especificaciones de Materiales” para TECHINT Ingeniería y Construcción (TEI&C). Palabras clave: H2S húmedo, servicio agrio, sour service. ABSTRACT For over six decades there has been a continual need to developnew materials technology for use in petroleum operations involving exposure to H2S. Much of this effort has centred on higher strength or more embrittlement resistant materials that can withstand increasingly aggressive service environments and higher levels of sulphur compounds and associated H2S. Because of repetitive demand for certain items or special process specific requirements notcompletely covered by international standards, many companies have produced their own standards to deal with this problem. This report has been developed to provide additional requirements for carbon steels used in wet H2S environments. It is based on international standards, users’ requirements and scientific research. It summarizes the results of laboratory tests and investigations of field and plantexperience available from various sources in the published literature. Particular attention has been devoted to the environmental, metallurgical and fabrication parameters that play predominant roles in the various wet H2S cracking processes (SSC, HIC and SOHIC). It is also attempted to provide an understanding of the basic hydrogen-relatedcracking mechanisms in steel equipment. 1. INTRODUCCIÓN Lasdecisiones tomadas durante la etapa de ingeniería de un proyecto son críticas para asegurar el mejor producto para el cliente en términos de calidad, presupuesto y plazos. Se definen estrategias y procedimientos en una
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etapa inicial a través del diseño de un detallado plan de ejecución de proyecto y su ingeniería. La selección apropiada de materiales y el control de los mecanismos dedegradación son factores importantes para el éxito económico de la producción de gas y petróleo; estando involucrados grandes costos asociados al

Director: Ing. Gustavo Parrón (TECHINT Ingeniería y Construcción) Tutor: Ing. Guillermo Anteri (Comisión Nacional de Energía Atómica) 14  www.materiales‐sam.org.ar

Septiembre 2007 Volumen 4 N° 2 

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reemplazo de materiales con fallas, a la pérdida de tiempo de producción y al personal asociado a la evaluación y prevención de la degradación. El proceso de selección se torna aún más importante ante la presencia de sulfuro de hidrógeno (sour service) en el gas o crudo producido y se torna crítico en sistemas de alta presión [1]. La reducción catódica de H+ es una de las principalesfuentes de oxidación en la explotación de petróleo y gas, donde las aguas producidas son mayormente deaireadas y acidificadas por la presencia de de CO2 y H2S. En estos medios ácidos, la reacción global de corrosión está dada por [2]: xFe + yH2S → FexSy(s) + 2yH0 (1)

Una fracción del hidrógeno atómico H0 producido por la reacción catódica se incorpora a la red metálica y el resto simplemente...