Abstract

Actualmente, un número considerable de equipos a presión fabricados con acero C-½Mo continúan en servicio de hidrógeno en la industria de la refinación. La confiabilidad y la integridad metalúrgica de estos equipos son consideradas crítica debido a que son susceptibles a experimentar ataque por hidrógeno a elevadas temperaturas (HTHA) por debajo de los límites permisibles establecidos como “zona segura” en las curvas de Nelson. La comprensión de la ocurrencia del HTHA en esta zona permitirá generar soluciones tecnológicas efectivas asociadas con los métodos de detección, inspección y evaluación del daño. En este sentido, las experiencias a escala de laboratorio constituyen una etapa necesaria y complementaria a las experiencias en servicio dirigidas a profundizar el conocimiento de este mecanismo. En este trabajo se estudió la degradación microestructural que experimenta el acero C-½Mo debido a la acción simultánea del hidrógeno y de altas temperaturas. Para ello, se implementó una metodología que permitió simular condiciones de operación, realizando ensayos de exposición del acero a 14,479 MPa (2100 psi) H2 y 550 °C durante diferentes tiempos. La correlación entre los daños microestructurales y el tiempo de exposición permitió delimitar las zonas de evolución y severidad del daño. HTHA es un fenómeno complejo y las simulaciones del daño, en laboratorio, han sido poco documentada en la literatura. Por lo tanto, esta investigación contribuye a establecer metodologías para la evaluación en laboratorio de este proceso, donde el análisis de superficie mediante microscopia electrónica de barrido es esencial para su comprensión. La relación de este comportamiento metalúrgico con los daños en servicio facilitará la toma de decisiones para acciones de inspección, seguimiento y evaluaciones de integridad.