La corrosión de hidrógeno puede ocurrir en la síntesis de amoníaco, las reacciones de hidrogenación de la desulfuración de hidrógeno y las unidades de refinación de petróleo. El acero al carbono no es adecuado para su uso en instalaciones de hidrógeno de alta presión por encima de 232 ° C. El hidrógeno puede difundirse en el acero y reaccionar con carburo de hierro en los límites de grano o en zonas perlíticas para producir metano. El metano (gas) no puede difundirse en el exterior del acero y se acumula, produciendo manchas blancas y grietas o ninguna de ellas en el metal.
Para evitar la producción de metano, la carburización debe reemplazarse por carburos estables, se debe agregar acero al cromo, vanadio, titanio o taladro. Se ha documentado que el aumento del contenido de cromo permite temperaturas de servicio más altas y presiones parciales de hidrógeno para formar carburo de cromo en estos aceros, y que es estable contra el hidrógeno. Los aceros de cromo y los aceros inoxidables austeníticos que contienen más del 12% de cromo son resistentes a la corrosión en todas las aplicaciones conocidas en condiciones de servicio severas (temperaturas superiores a 593 ° C).
La mayoría de los metalesy las aleaciones no reaccionan con el nitrógeno molecular a altas temperaturas, pero el nitrógeno atómico puede reaccionar con muchos aceros. y penetra en el acero para formar una capa superficial de nitruro quebradizo. El hierro, el aluminio, el titanio, el cromo y otros elementos de aleación pueden estar involucrados en estas reacciones. La principal fuente de nitrógeno atómico es la descomposición del amoníaco. La descomposición de amoníaco ocurre en convertidores de amoníaco, calentadores de producción de amoníaco y hornos de nitruración que operan a 371 ° C ~ 593 ° C, una atmósfera ~ 10.5 kg/mm².
En estas atmósferas, el carburo de cromo aparece en acero bajo en cromo. Puede ser corroído por nitrógeno atómico y producir nitruro de cromo, y la liberación de carbono e hidrógeno para generar metano, como se mencionó anteriormente, que luego puede producir manchas y grietas blancas, o una de ellas. Sin embargo, con el contenido de cromo por encima del 12%, los carburos en estos aceros son más estables que el nitruro de cromo, por lo que la reacción anterior no ocurre, por lo que los aceros inoxidables ahora se usan en entornos de alta temperatura con amoníaco caliente.
El estado de acero inoxidable en el amoníaco se determina por temperatura, presión, concentración de gas y contenido de cromo-níquel. Los experimentos de campo muestran que la tasa de corrosión (profundidad del metal alterado o la profundidad de la carburización) de los aceros inoxidables ferríticos o martensíticos es más alta que la de los aceros inoxidables austeníticos, que son más resistentes a la corrosión con mayor contenido de níquel. A medida que aumenta el contenido, aumenta la tasa de corrosión.
Acero inoxidable austenítico en vapor halógeno de alta temperatura, la corrosión es muy grave, el flúor es más corrosivo que el cloro. Para un alto acero inoxidable Ni-C R, el límite superior de la temperatura de uso en fluorino de gas seco durante 249 ℃, cloro para 316 ℃.
Tiempo de publicación: mayo 24-2024