Aleaciones de níquel en la industria petroquímica
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La industria petroquímica y de refinado se encarga del procesamiento del petróleo crudo y del gas natural para obtener diversos productos químicos. Produce combustibles, lubricantes, etileno, amoníaco, plásticos, fibras sintéticas, cauchos, detergentes, disolventes, así como materias primas para la fabricación de medicamentos y productos cosméticos. Las mayores plantas petroquímicas de Polonia son la refinería de ORLEN S.A. en Płock y la Refinería de Gdańsk.
La mayoría de los procesos se llevan a cabo a altas temperaturas (400 - 1000 °C) y en un entorno altamente corrosivo. En las distintas etapas del proceso se presentan atmósferas corrosivas compuestas por derivados del oxígeno, carbono, nitrógeno, azufre y cloro. Las elevadas temperaturas y presiones exigen además resistencia a la fluencia y una gran resistencia mecánica. No es de extrañar que los tornillos, ventiladores, válvulas, reactores, tubos, tuberías de transporte y bombas de estas instalaciones estén fabricados habitualmente con aleaciones de níquel resistentes a las altas temperaturas y a la corrosión. ¿Qué grados son los más utilizados? Eso depende de los desafíos específicos de cada caso.
¿Qué aleaciones de níquel se utilizan en la petroquímica?
Las aleaciones alloy 800H y 800HT son materiales estándar para aplicaciones en temperaturas intermedias (620–925 °C). Estas aleaciones se utilizan en reformadores de hidrógeno, tubos de hornos para dicloruro de etileno, tuberías de transporte y recipientes a presión para altas temperaturas. Son aleaciones económicas cuyo componente principal es el hierro.
Las aleaciones alloy 600 y alloy 625 se emplean en atmósferas de alta temperatura con presencia de compuestos de cloruro.
Las aleaciones alloy 601 y alloy 600 se utilizan con contenidos elevados de oxígeno, donde la resistencia a la oxidación a altas temperaturas es fundamental.
Las aleaciones alloy 617 y alloy 600 están destinadas al contacto con entornos agresivos de carburación y nitruración.
Para las juntas de dilatación que requieren una elevada resistencia a la fatiga se utilizan las aleaciones alloy 617 y alloy 625.
Las siguientes listas contienen algunos de los parámetros más relevantes de estas aleaciones desde el punto de vista de la industria petroquímica.
Resistencia a las altas temperaturas / resistencia a la oxidación - velocidad de oxidación en aire circulante durante ciclos de 25 horas a 1095 °C:
- Alloy 600 - 1,55 mm/año
- Alloy 617 - 2,24 mm/año
- Alloy 601 - 2,49 mm/año
- Alloy 800H - 3,40 mm/año
- Alloy 625 - 3,45 mm/año
Resistencia a la carburación - absorción de carbono tras 24 horas en una atmósfera de Ar-5H₂-5CO-5CH₄ a 1090 °C:
- Alloy 600 - 9,9 mg/cm2
- Alloy 625 - 9,9 mg/cm2
- Alloy 617 - 11,5 mg/cm2
- Alloy 800H - 12,6 mg/cm2
Resistencia a la nitruración - absorción de nitrógeno tras 168 horas en amoníaco a 1090 °C:
- Alloy 600 - 0,2 mg/cm2
- Alloy 617 - 1,9 mg/cm2
- Alloy 601 - 2,6 mg/cm2
- Alloy 625 - 3,3 mg/cm2
- Alloy 800H - 5,5 mg/cm2
Resistencia a los haluros (compuestos de cloro) - pérdida de masa tras la decapación de la cascarilla después de 500 horas a 705 °C:
- Alloy 600 - 97 mg/cm2
- Alloy 625 - 180 mg/cm2
- Alloy 617 - 190 mg/cm2
- Alloy 601 - 215 mg/cm2
- Alloy 800 - 890 mg/cm2
Resistencia a la fatiga - tensión de rotura tras 1000 horas a 650 °C:
- Alloy 625 - 370 MPa
- Alloy 617 - 360 MPa
- Alloy 800 - 165 MPa
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