Análisis de fallos de dos tubos resistentes al calor HP-Nb después de 46,000 h de exposición a condiciones de servicio de reformador
Autores: Harandi, Ali Nazemi; Eslami, Abdoulmajid; Bahrami, Abbas; Bakhtafrouz, Asghar; Yazdan Mehr, Maryam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Análisis
Tubos
Producción de hidrógeno
Titanio
Resistencia a la fluencia
Fractura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un análisis de fallos en dos tubos reformadores utilizados para la producción de hidrógeno en una industria petroquímica. Estos tubos (Tubo A y Tubo B) fueron fabricados mediante fundición centrífuga de aleación HP-Nb de tal manera que uno contenía titanio como microelemento, y el otro estaba libre de titanio en su composición química. Aunque los dos tubos fueron sometidos a condiciones de fluencia similares, el Tubo A falló después de solo 46,000 h de operación frente a la vida útil de diseño de 100,000 h. Las imágenes de SEM mostraron la iniciación y el crecimiento de poros de fluencia junto a partículas de carburo de cromo, así como la formación de microgrietas en los carburos Cr23C6. La iniciación de poros ocurre como resultado del deslizamiento de los límites de grano y es fuertemente dependiente de la morfología estructural. El tubo que contenía titanio (Tubo B) mostró una mayor estabilidad térmica y una mayor resistencia a la fluencia que el tubo sin titanio (Tubo A), lo que se debió a la formación de partículas de carburo más finas y discretas. La fractura final del tubo sin titanio (Tubo A) ocurrió debido a la coalescencia de poros de fluencia y la creación de grietas en los límites de grano.
Descripción
Este estudio presenta un análisis de fallos en dos tubos reformadores utilizados para la producción de hidrógeno en una industria petroquímica. Estos tubos (Tubo A y Tubo B) fueron fabricados mediante fundición centrífuga de aleación HP-Nb de tal manera que uno contenía titanio como microelemento, y el otro estaba libre de titanio en su composición química. Aunque los dos tubos fueron sometidos a condiciones de fluencia similares, el Tubo A falló después de solo 46,000 h de operación frente a la vida útil de diseño de 100,000 h. Las imágenes de SEM mostraron la iniciación y el crecimiento de poros de fluencia junto a partículas de carburo de cromo, así como la formación de microgrietas en los carburos Cr23C6. La iniciación de poros ocurre como resultado del deslizamiento de los límites de grano y es fuertemente dependiente de la morfología estructural. El tubo que contenía titanio (Tubo B) mostró una mayor estabilidad térmica y una mayor resistencia a la fluencia que el tubo sin titanio (Tubo A), lo que se debió a la formación de partículas de carburo más finas y discretas. La fractura final del tubo sin titanio (Tubo A) ocurrió debido a la coalescencia de poros de fluencia y la creación de grietas en los límites de grano.