Análisis de corrosión en ductos de conducción de gases en una planta de clinker

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se presentan los resultados de un estudio detallado de las causas del deterioro observado en ductos metálicos de una planta productora de cemento. Para el análisis, se inició con una minuciosa inspección visual, tomando muestras de sustratos, productos de corrosión y gases de proceso. Al mismo tiempo se realizaron medidas de potencial de estructura, espesores de pared y temperaturas de superficies. Para la evaluación de la agresividad del ambiente se instalaron captadores de contaminantes (cloruros, sulfatos y óxidos de nitrógeno). Las muestras recolectadas se analizaron por medio de microscopia óptica y electrónica de barrido, espectroscopia EDS, difracción de rayos X, espectroscopia infrarroja y cromatografía iónica. Los gases se analizaron in situ siguiendo el procedimiento EPA-2. Los resultados para las superficies externas indican una atmósfera con agresividad C3 según la norma ISO 9223, observando influencia de la alta temperatura, largos periodos de humectación, material particulado y errores en la selección del sistema de protección. Las capas de productos al exterior son uniformes, compactas y son compuestas principalmente por hematita. Al interior de los ductos se presentan procesos de sulfurización y oxidación; el ataque por azufre es localizado y genera perforación de las paredes metálicas. Los productos encontrados son mayormente sulfatos de hierro y Fe2O3. Los procedimientos empleados y los resultados obtenidos son útiles para la toma de decisiones en mantenimiento y protección contra la corrosión de este tipo de instalaciones.

ABSTRACT: The results of a detailed study of the causes of deterioration, observed in metallic ducts in a cement production plant are presented. The analysis started with a careful visual inspection, collecting samples of substrates, corrosion products and process gases. At the same time, measurements of potential, wall thickness and surface temperatures were carried out. For environment aggressiveness evaluation, pollutant (chlorides, sulfates and nitrogen oxides) collectors were installed. The collected samples were analyzed by optic and scanning electron microscopy, EDS spectroscopy, X ray diffraction, infrared spectroscopy and ionic chromatography. Gases were analyzed in-situ following EPA-2 procedure. The results for the external surfaces indicate an atmospheric aggressiveness C3 according to ISO 9223 standard, showing the influence of high temperature, long humectation periods, particulate matter and mistakes in the selection of the protection system. The products layers at the exterior are uniform, compact and are mainly composed of hematite. Sulfuration and oxidation processes are found inside the ducts; the sulfur attack is localized and generates perforation of the metallic walls. The products found are mostly iron sulfates and Fe2O3. The procedures employed and the results obtained are useful for decision making on maintenance and corrosion protection of this kind of installations.