CALCULO DE LA VELOCIDAD DE CORROSIÓN EN UN ACERO AL CARBONO EMPLEANDO EL LÍQUIDO EXTRAÍDO DE LA CASCARA DE LA NUEZ DEL MEREY (LCM) COMO INHIBIDOR EN PRESENCIA DE CO2

Universidad de Oriente

Núcleo de Anzoátegui

Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

Departamento de Ingeniería Química

PROYECTO DE TRABAJO DE GRADO

CALCULO DE LA VELOCIDAD DE CORROSIÓN EN UN ACERO AL CARBONO EMPLEANDO EL LÍQUIDO EXTRAÍDO DE LA CASCARA DE LA NUEZ DEL MEREY (LCM) COMO INHIBIDOR EN PRESENCIA DE CO2

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La corrosión se define como el ataque destructivo e involuntario de un metal, este ataque es electroquímico y generalmente empieza en la superficie. El problema de la corrosión metálica es de grandes dimensiones; en términos económicos, se estima que aproximadamente el 5% del producto interno bruto de un país industrializado se gasta para prevenir la corrosión y para mantener o reemplazar los productos afectados por las reacciones de corrosión. [1]

Las consecuencias de la corrosión son bien conocidas, ejemplo de algunos de los problemas generados son: daño en los equipos, tuberías, accesorios, calentadores de agua, tubos de escape de los carros, incluso el derrumbe de puentes. La solución o minimización de este fenómeno redunda en beneficios porque ayuda a disminuir la reposición de equipos y previene fallas que muchas veces pueden ser catastróficas.

Entre los diversos procedimientos utilizados para evitar este deterioro, los inhibidores de corrosión constituyen uno de los métodos más empleados y eficaces para la protección interna de los metales del ataque del medio agresivo. Los inhibidores de corrosión, son aditivos que protegen la superficie metálica contra el ataque químico por agua u otros contaminantes, hay varios tipos de inhibidores de corrosión, como compuestos polares que cubren las superficies de metal preferencialmente, otros compuestos pueden absorber el agua incorporándose a ella como una emulsión del tipo agua en aceite, para que solo el aceite toque las superficies del metal, otros tipos de inhibidores de corrosión se combinan químicamente con el metal, para formar una superficie no reactiva, entre otros.

Tomando como punto de partida investigaciones realizadas en el campo de la corrosión utilizando inhibidores, surge la incógnita de la posibilidad de aplicar estos principios de investigación empleando los recursos naturales propios del país para conseguir nuevas opciones para la prevención de la corrosión en aceros al carbono utilizados en la industria petrolera y gasífera.

El líquido extraído de la cascara de la nuez del merey (LCM), ha sido poco estudiado como un inhibidor de corrosión para aceros al carbono en ambientes en presencia de CO2. En la presente investigación se realizará una evaluación del efecto inhibidor de la corrosión del LCM, sobre un acero al carbono comercial, para ello se seleccionara el solvente para diluir el LCM, la concentración adecuada de LCM en dicho solvente y se determinará la velocidad de corrosión del acero al carbono seleccionado mediante técnicas de corriente directa, utilizando ensayos potencio dinámicos.

La presente investigación se centrara en estudiar si el LCM disminuye la velocidad de corrosión del acero y funciona como un posible inhibidor de la corrosión en presencia de CO2, esto le abrirá las puertas en el campo a futuras investigaciones que se encargaran de establecer cuáles son los componentes presentes en el LCM responsables de su efecto inhibidor si existe uno, y las concentraciones que ofrezcan mejores resultados en la prevención y disminución de la velocidad de corrosión de aceros comunes en ciertas atmosferas.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general

Calcular la velocidad de corrosión en un acero al carbono, empleando el liquido extraído de la cascara de la nuez del merey (LCM) como inhibidor en presencia de CO2.

2.2. Objetivos específicos

1) Determinar la estabilidad y solubilidad de la mezcla kerosene y LCM.

2) Preparar las muestras de acero al carbono y el análisis químico y metalográfico de dicho acero.

3) Realizar las curvas de resistencia a la polarización del acero al carbono con y sin LCM en una solución salina en presencia de CO2.

4) Realizar las curvas de polarización potenciodinámica del acero al carbono con y sin LCM.

5) Estudiar la morfología superficial de las muestras de acero al carbono sometidas a pruebas electroquímicas.

3. MARCO TEÓRICO

3.1. Antecedentes

En el año 2006, Cedeño [2], realizo un estudio con la finalidad de comprobar la existencia y cantidad de bacterias reductoras de sulfato (SRB) en las tuberías de producción del campo JOBO, área JOBO 2, investigo los componentes de la sarta de producción (tubería, cabilla, bomba) que eran los más afectados y encontró que la falla predominante era por hueco en tubería, las presiones parciales de los gases demostró que el mecanismo de corrosión por CO2 no es severa, infiriendo que la actividad bacteriana puede estar acelerando el proceso corrosivo, evaluó la efectividad biocida y anticorrosiva de 2 inhibidores y determino que la dosis mínima en campo está entre 100 y 150 ppm en función de 0,28 ppm de Mn y 10 ppm de residual de amina como parámetros de control de la efectividad inhibidora y 2 UFC/ml de SRB como función biocida.

En el año 2005, Rondón [3], realizo una evaluación del potencial de corrosividad interna en los gasoductos principales y líneas de recolección de gas del Área Mayor Anaco. Este trabajo de grado se realizo tomando en cuenta los parámetros hidrodinámicos operacionales y realizando cálculos de las velocidades de corrosión mediante modelos establecidos, con lo cual se determino que el tipo de corrosión predominante en el área estudiada es por CO2 y puede disminuirse en gran medida con la aplicación de inhibidores con una eficiencia igual o mayor de 78%.

En el año 2004, García [4], realizó un diseño conceptual de una planta para la obtención del líquido de la cáscara de la nuez del merey, también conocido como LCM, en este proyecto se estudio la extracción de este aceite a nivel de laboratorio, obteniéndose un LCM refinado (descarbolixado y filtrado) que cumplió con las especificaciones internacionales para su venta.

En el año 2004, Alvarado [5], realizo ensayos experimentales en autoclaves, simulando las condiciones corrosivas de presión y temperatura del sistema de compresión de gas del campo Dación, donde evaluó la influencia de cuatro inhibidores sobre el retardo del proceso corrosivo a las condiciones más críticas del sistema, con el fin de escoger los más

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