Análisis de Fallos del Acero Inoxidable Dúplex para Tubos de Intercambiadores de Calor con Medio de Enfriamiento de Agua de Mar
Autores: Ardy, Husaini; Albatros, Thomas; Sumboja, Afriyanti
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estudio de caso
Acero inoxidable dúplex
Intercambiador de calor
Investigación de fallos
Corrosión por crevice
Corrosión inducida por microorganismos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
El presente documento describe un caso de estudio sobre la investigación de fallos del acero inoxidable dúplex (UNS S31803) en las secciones de tubo y de placa de tubo de un intercambiador de calor de tipo BEM TEMA con agua de mar como medio de enfriamiento. La presión de diseño del cuerpo del intercambiador de calor era de 22.6 MPa a 422 K, y la presión de diseño del tubo era de 1 MPa a 339 K. Aunque el UNS S31803 ofrece alta resistencia, alta resistencia a la SCC inducida por cloruros y alta resistencia al ataque por picaduras en entornos con cloruros, el intercambiador de calor en este estudio experimentó cierta degradación del material después de 28 meses de uso; 102 de 270 tubos fallaron, 26 tubos presentaron fugas y fueron tapados en ambos lados, y la escala tapó 76 tubos. El examen en este caso de estudio reveló la formación de biofilm de color blanco dentro de los tubos; el examen de XRD reveló que la película contenía CaCO3. Utilizando un examen microestructural en la superficie interna del tubo, se mostró que los granos de austenita habían sido atacados preferentemente; este fenómeno es típico en el acero inoxidable dúplex que falla debido a la corrosión por crevices. Según el resultado del examen, el fallo en este caso fue causado por corrosión por crevices entre el sustrato y los depósitos en la superficie que fue potenciada por la corrosión inducida microbiológicamente (MIC). También se sugieren recomendaciones para evitar fallos similares en este documento.
Descripción
El presente documento describe un caso de estudio sobre la investigación de fallos del acero inoxidable dúplex (UNS S31803) en las secciones de tubo y de placa de tubo de un intercambiador de calor de tipo BEM TEMA con agua de mar como medio de enfriamiento. La presión de diseño del cuerpo del intercambiador de calor era de 22.6 MPa a 422 K, y la presión de diseño del tubo era de 1 MPa a 339 K. Aunque el UNS S31803 ofrece alta resistencia, alta resistencia a la SCC inducida por cloruros y alta resistencia al ataque por picaduras en entornos con cloruros, el intercambiador de calor en este estudio experimentó cierta degradación del material después de 28 meses de uso; 102 de 270 tubos fallaron, 26 tubos presentaron fugas y fueron tapados en ambos lados, y la escala tapó 76 tubos. El examen en este caso de estudio reveló la formación de biofilm de color blanco dentro de los tubos; el examen de XRD reveló que la película contenía CaCO3. Utilizando un examen microestructural en la superficie interna del tubo, se mostró que los granos de austenita habían sido atacados preferentemente; este fenómeno es típico en el acero inoxidable dúplex que falla debido a la corrosión por crevices. Según el resultado del examen, el fallo en este caso fue causado por corrosión por crevices entre el sustrato y los depósitos en la superficie que fue potenciada por la corrosión inducida microbiológicamente (MIC). También se sugieren recomendaciones para evitar fallos similares en este documento.