procesos y usos del acero
para la
Enfoque metalúrgico
producción de aceros
resistentes a presión
(HIC-Resistant pressure Vessel Steel)
Amar K. De 1, Raúl Torres2, Mario Chávez2, Rubén García2, Gustavo Campos3, José Fernández2, Jorge Nieto2
1
ArcelorMittal Global R&D, E Chicago, EE.UU., [email protected],
2
ArcelorMittal Lázaro Cárdenas, Lázaro Cárdenas, México [email protected]
3
ArcelorMittal Las Palmas, Las Palmas, México [email protected]
Introducción
Resumen
El agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC) en placas de acero para recipientes
tes a preen
pi
ci
sujetos a presión tales como el grado ASTM A516-60/65/70[1] se utilizan como
re
de
las placas
de
ie
nt
ad
co
lid
e
ca
qu
La
depósitos de almacenamiento en las refinerías de petróleo y las unidades de proargo
acenar gas am
limpieza
a
sión para alm
un
cesamiento de petróleo, gas y muchas otras aplicaciones que requieren protecen
ig
ex
químicos
la microesnen agentes
de
ción contra acciones corrosivas de gas H2S. Con el incremento de la exploración
l
ro
nt
co
mo un
una resisr
interna así co
ne
de petróleo y gas natural amargo desde reservas (ricas en H2S), la demanda de
te
ob
ra
sirve pa
inducido
o
tructura que
nt
ie
acero para recipientes a presión está en aumento y, por ende, las unidades prom
ta
rie
a al ag
aceros para
tencia extrem
de
ductoras de acero son desafiadas con la provisión de aceros que ofrezcan una
da
an
m
La de
iento de
am
por hidrógeno.
at
tr
excelente resistencia a la absorción de hidrógeno y, por consiguiente, retrasen
n
co
as
de plac
tos a preje
la fabricación
su
s
el agrietamiento inducido por hidrógeno. Desde el punto de vista metalúrgico,
te
en
pi
ra reci
aleantes
de
normalizado pa
ad
id
placas de acero para su aplicación en recipientes a presión presentan una exnt
ca
una gran
ra cumplir
sión requiere
pa
o
celente limpieza interna en términos de inclusiones de sulfuro alargadas, setim
óp
o
carbon
as requeriy contenido de
ic
ím
gregación central, cavidades, como éstas son las principales trampas para la
qu
y
as
s físic
las propiedade
acumulación de hidrógeno y la recombinación como molécula de hidrógeno.
eros es un
das.
ac
de
El mecanismo de liberación de hidrógeno atómico en superficies de acero por
o
tip
te
de es
La fabricación
garantizar la
re
ie
gas húmedo amargo, inicia el agrietamiento inducido por hidrógeno mediante
qu
re
e
ico qu
cido por hireto tecnológ
du
in
la acumulación de moléculas de hidrógeno, esto ha sido bien documentado
o
nt
ie
m
agrieta
una comresistencia al
do
la
ol
rr
en la literatura[2,3]. Se ha identificado que los gradientes de tensión son conocisa
de
). Se ha
va
ui
eq
o
drógeno (HIC
on
carb
dos para proporcionar la fuerza motriz para la difusión del hidrógeno atómico
ica con bajo
M A516-70
posición quím
ST
A
a
a discontinuidades como grietas, interfaces de Matris-inclusión, y otras regiorm
no
a la
ad interna
lente en base
lid
ca
e
nes de alta tensión/triaxiales en componentes de acero[2-4]. En consecuencia,
nt
le
ce
una ex
da
an
m
de
la
que garantiza
n
la industria siderúrgica y las tecnologías de refinación y fundición de acero
para cumplir co
te artículo
de planchones
en
es
pr
han evolucionado para bajar el contenido de azufre y el fósforo para asegurar
El
.
to
produc
s procesos
de HIC en el
lo
y
a
ic
el mínimo (≤0.001 wt.% y <0.012 wt.% respectivamente),controlando la
ím
qu
talle la
describe a de
sa de aceros
ito
ex
forma y tipo de inclusiones (globularizándolas a través de aleaciones con
n
ió
ac
ic
fabr
cido por hiusados para la
du
in
o
Ca), minimizando la segregación central y las cavidades por contracción
nt
ie
m
agrieta
aro Cárderesistentes al
áz
L
al
itt
(controles en proceso de colada continua como la introducción de control
M
or
el
en Arc
drógeno HIC
dinámico de reducción suave) e hidrógeno en excedente disuelto (enfria).
MLC
nas, México (A
miento lento y controlado ) de los planchones[4-7].
epr
a
s
te
en
pi
Acero de reci
dinámico
Puntos Claves:
argo, control
Acero de Recipientes a Presión HIC
am
s
ga
,
IC
de colada
sión, H
na
ui
áq
m
de
Muchas acerías en todo el mundo están actualmente bien equipadas tectos
de los segmen ión central, cavidades de
nológicamente para control del azufre y tratar así las inclusiones de sulegac
continua, segr
furos a manera de que no sean un gran motivo de preocupación. Los
enfriamiento.
desafíos para la producción de placas de aceros resistentes a la presión
HIC son planteados por la capacidad de contener la segregación central
27 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO