Corrosión en circuitos agua vapor

CORROSIÓN POR FAC EN CIRCUITOS AGUA- VAPOR

Eva Seguido Castellanos

OBJETIVOS  Conocer qué corrosión afecta a los CAV  Documentos de referencia  Conocer medidas de protección  Profundizar en corrosión acelerada por flujo

Calderas y circuitos agua-vapor Qué corrosión les afecta

Documentos guía Prevención de la corrosión

Corrosión por FAC

CALDERAS Y CIRCUITOS AGUA-VAPOR

CALDERAS Y CAV Calderas Pirotubulares

Calderas Acuotubulares

CALDERAS Y CAV Vapor – Materia prima para el proceso – Fuente de energía térmica en el proceso – Fuente de energía mecánica (turbinas de vapor)

CALDERAS Y CAV Calderas de Recuperaciรณn de Calor (HRSG)

CALDERAS Y CAV Vapor – Vapor saturado – Vapor húmedo – Vapor sobrecalentado

Sistemas – Alimentación – Condensado – Baja presión – Media presión – Alta presión

CALDERAS Y CAV Fuente de calor

Agua de alimentaciรณn

PROTECCIร N

Vapor de distintas calidades

Varios Niveles de Presiรณn

CALDERAS Y CAV Fallo de tubos

DepĂłsitos

Indisponibilidad Accidentes

PĂŠrdida de rendimiento

CORROSIÓN

CORROSIÓN Materiales: Aceros al carbono de baja aleación Aleaciones de cobre (zona de condensado)

¿Por qué ocurre?

Presencia de oxígeno disuelto en agua, CO2 libre o ácidos inorgánicos

CORROSIÓN Factores de influencia: Temperatura y presión Velocidad del fluido Régimen del flujo Calidad del vapor

Temperatura  Partes frías más (circuito de alimentación y economizadores)  Partes calientes: capa protectora de maganetita, afectadas por desprendimientos de zonas anteriores  Incrustaciones por sales de Ca y Mg

CORROSIÓN Generalizada

Pitting

FAC

Bajo tensión

….

CORROSIÓN

Generalizada

Corrosión uniforme de la superficie del metal Puede predecirse velocidad y pérdida de material con el tiempo

Sobre-espesor de corrosión Seguimiento (END)

CORROSIÓN

Pitting Severa y localizada Asociada a rotura de películas pasivantes Acelerada por contaminantes (Cl-) Disminución pH en picadura, aceleración proceso corrosión Difícil localización y seguimiento

CORROSIÓN •

Asociada a tensiones estáticas de tracción Externa (ej. soldadura) Interna o residual

•

Metalurgia concreta

•

Medio agresivo, agravado por temperatura (doble corrosión cada DT= 10ºC)

•

Desarrollo de grietas hasta la fractura Perpendiculares a fuerza de tracción Transgranulares o intergranulares

Bajo tensión

DOCUMENTOS GUÍA

DOCUMENTOS GUร A BOE RD 2060/2008 de 12 de diciembre ITC- EP1- Calderas Art 8, Agua de alimentaciรณn y agua de caldera

AENOR UNE EN 12952-12: 2004 UNE EN 12953-10: 2004

Grupos de usuarios

EPRI Documentaciรณn del fabricante Manuales de operaciรณn y mantenimiento

DOCUMENTOS GUÍA Instrucción Técnica Complementaria ITC-EP1 (RD 2060/2008, de 12 de diciembre)

DOCUMENTOS GUÍA UNE EN 12952-12:2004

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Control químico y corrección

Tratamiento químico Pretratamiento del agua cruda

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Pretratamiento del agua de aporte (cruda) • Desmineralización (resinas) • Clarificación previa (opcional)

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Tratamiento y control químico del circuito agua-vapor Objetivo Mantener y extender la vida útil de los componentes sujetos a corrosión y / o erosión en el ciclo agua vapor

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Tratamiento del circuito agua-vapor • ¿Cómo hacerlo?  Eliminar el oxígeno  Controlar el pH en función de los materiales presentes  Prevenir arrastres

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Tratamiento típico del circuito agua-vapor • Desoxigenación (desaireadores) •

Tratamientos con secuestradores de oxígeno

•

Acondicionamiento del pH

• Sistemas de purgas • Respeto particularidades del sistema

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Tratamiento con compuestos volátiles • NH3 para aumentar pH • N2H4 como supresor del oxígeno Control de pH adecuado a cada sistema y nivel de presión Uso de hidracina favorece mantenimiento y formación capa magnetita. No produce sales ni productos corrosivos

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Control analítico en puntos de muestreo • • • •

Control de pH, corrección en caso necesario Control de conductividad Control de oxígeno Analítica de Fe, turbidez, dureza, etc

Contraste instrumentación en línea- laboratorio

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN ¿

Y cuando la instalación está parada?

PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN Instalación parada Conservación seca Vaciado en caliente Atmósfera presurizada con nitrógeno Control humedad

Conservación húmeda Dosificación y mantenimiento como con instalación en marcha

CORROSIÓN POR FAC

CORROSIÓN POR FAC

CORROSIÓN POR FAC ¿En qué consiste?

Disolución de la capa protectora por acción del flujo de agua

CORROSIÓN POR FAC ¿Qué factores influyen?

Velocidad del flujo Geometría Temperatura Concentración de oxígeno disuelto pH Metalurgia

CORROSIÓN POR FAC ¿Qué sistemas pueden estar afectados?

Sistemas de baja presión (alrededor de 150 ºC) Cambios en el trazado de las líneas Acero al carbono

CORROSIÓN POR FAC ¿Qué apariencia tiene?

CORROSIÓN POR FAC ¿Qué sistemas pueden estar afectados?

CORROSIÓN POR FAC Examen microscópico ciclón de un evaporador de baja presión dañado por FAC Zona no desgastada

Zona desgastada

CORROSIÓN POR FAC Examen microscópico ciclón de un evaporador de baja presión dañado por FAC

Zona dañada

Zona sin daño

CORROSIÓN POR FAC Importancia

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MEDIDAS DE PREVENCIÓN • Funcionamiento con pH 9,5 • Temperatura de trabajo alejada de 150ºC • Seguimiento de pérdida de espesor en zonas críticas • Valoración del cambio de metalurgia (aleaciones Cr/ Mo)

CONCLUSIONES • Circuitos agua- vapor: sistemas que trabajan a presión susceptibles de corrosión • Necesidad de protección y vigilancia • Afección a seguridad, eficiencia y disponibilidad • Documentos de referencia  Legislación y normativa  Grupos de usuarios  Manuales de fabricantes

CORROSIÓN POR FAC EN CIRCUITOS AGUA- VAPOR