Seleccionar los materiales adecuados para su uso en entornos acuosos puede ser un desafío, pero las aleaciones de níquel de alto rendimiento están bien equipadas para manejar la tarea. Los sistemas acuosos, especialmente los que utilizan agua de mar, presentan numerosos factores que influyen en la idoneidad del material. Estos sistemas son parte integral de varias industrias, incluida la producción de petróleo y gas en alta mar, el transporte marítimo, la desalinización y ciertos procesos industriales. Muchas de estas aplicaciones dependen del agua de mar para la refrigeración, que juega un papel crucial en su funcionamiento. La elección de los materiales adecuados para cada componente de un sistema acuoso implica equilibrar la resistencia a la corrosión con las consideraciones de costos. Varias aleaciones de níquel están diseñadas para entornos acuosos, proporcionando soluciones efectivas. Sin embargo, es esencial comprender primero los factores que afectan la selección de materiales.
Consideraciones clave en la selección de materiales
La corrosión es una preocupación principal al seleccionar materiales. La corrosión de los componentes críticos puede provocar fallas en el sistema con el tiempo. Los ambientes acuosos, particularmente aquellos que involucran agua de mar, son altamente corrosivos para la mayoría de los metales y aleaciones. La corrosión acuosa inicia la oxidación, formando una película protectora de óxido. Los materiales que desarrollan una capa de óxido densa y estable están mejor protegidos de una mayor corrosión. Por el contrario, las capas de óxido escamoso, como el óxido, son más susceptibles a la penetración. Sin embargo, las sustancias agresivas como el ácido clorhídrico pueden comprometer incluso las capas protectoras robustas, lo que provoca una corrosión más profunda y problemas de integridad estructural. Si bien varias medidas de protección, como recubrimientos o pinturas, pueden mitigar la corrosión, es mejor comenzar con una aleación de metal inherentemente resistente al agua de mar y otras condiciones acuosas. Además de la resistencia a la corrosión, los materiales también deben resistir el agrietamiento por corrosión bajo tensión, especialmente en entornos acuosos más duros. Otros factores que afectan la selección de materiales incluyen la velocidad del fluido, que influye en el tamaño de las tuberías y válvulas, lo que aumenta los costos del proyecto. Las velocidades más altas del fluido pueden aumentar la presión, acelerando la corrosión. Por el contrario, los diámetros más grandes pueden reducir la presión, pero también pueden aumentar los costos y permitir que ingrese más oxígeno al sistema, lo que podría aumentar los riesgos de corrosión. Algunos materiales también pueden ser vulnerables a la corrosión por grietas y picaduras, lo que afecta su longevidad e integridad.
La temperatura de funcionamiento es otra consideración en entornos acuosos. Por ejemplo, en la producción de petróleo y gas, los materiales pueden enfrentar altas temperaturas que pueden exacerbar los problemas de corrosión. El agua de mar presenta complejidades adicionales, ya que contiene no solo agua sino también sales inorgánicas, materia orgánica y gases disueltos. Estos elementos son cruciales en la selección de materiales para aplicaciones de petróleo y gas en alta mar y el transporte marítimo. Como diseñador encargado de seleccionar materiales para estas condiciones desafiantes, debe considerar la velocidad del fluido, la aireación, la temperatura de funcionamiento, la presión del agua y el entorno marino local, incluidas las posibles incrustaciones marinas y los tipos de organismos presentes.
Aleaciones de níquel adecuadas
Afortunadamente, varias aleaciones de níquel de alto rendimiento están diseñadas para sobresalir en condiciones acuosas desafiantes, muchas de las cuales están disponibles en Corrotherm.
INCONEL Alloy 625es una opción versátil para diversas aplicaciones industriales, incluido el uso de agua de mar. Es particularmente resistente a las picaduras, la corrosión por grietas y el agrietamiento por corrosión bajo tensión de iones de cloruro, problemas comunes en los sistemas de agua de mar. Su alta resistencia a la corrosión, la fatiga y la resistencia a la tracción le permiten soportar presiones extremas. Como resultado, INCONEL 625 se usa ampliamente en la industria marina, incluso para palas de hélice, motores de propulsión, tuberías de gas ácido e intercambiadores de calor de agua de mar.
La aleación INCONEL C-276es otra excelente opción para ambientes acuosos. Esta aleación de níquel-cromo-molibdeno se utiliza en diversos procesos químicos que involucran agua de mar o salmuera, así como en fluidos de boca de pozo de gas y plantas de tratamiento de fluidos residuales. Ofrece una resistencia excepcional al agua de mar, especialmente en condiciones de grietas.
La aleación INCONEL 22 , aunque a veces se pasa por alto, es un fuerte competidor para ciertas aplicaciones acuosas. Su composición de níquel-hierro-cromo proporciona una alta resistencia y una buena resistencia a la corrosión, lo que la hace adecuada para usos marinos. En particular, funciona bien a temperaturas elevadas en comparación con muchas otras aleaciones de níquel.
MONEL Alloy 400también se utiliza en aplicaciones marinas debido a su resistencia al agua de mar que fluye rápidamente. Como material más rentable, ayuda a mantener bajos los gastos generales del proyecto y se utiliza para el revestimiento de protección contra olas en elevadores de plataformas y patas de pilones de acero en plataformas marinas, así como para tanques de almacenamiento que contienen gasolina o agua potable.
