20G es un grado de tubería sin costura de acero al carbono especificado en GB 5310 para servicio de intercambiador de calor y calderas de alta-presión-. Ofrece buena resistencia mecánica y soldabilidad a un costo moderado, pero como todos los aceros al carbono, es vulnerable a la corrosión en ambientes húmedos, ácidos, que contienen cloruro- o de alta-temperatura. Un programa de tratamiento de superficie y protección-bien diseñado-es esencial para lograr la vida útil prevista para los tubos de caldera 20G.
Tipos de corrosión comunes en tuberías de acero 20G
| Tipo de corrosión | Causa | Daño típico |
|---|---|---|
| Corrosión uniforme | Exposición-a largo plazo a medios húmedos o ácidos | Reducción general del espesor-de la pared |
| Corrosión por picaduras | Ataque electroquímico localizado, común en medios clorados. | Defectos en forma de poros-pequeños, rápida penetración local |
| Fisuración por corrosión bajo tensión (SCC) | Corrosión combinada y tensión de tracción. | Fractura frágil repentina |
| Fragilización por hidrógeno | Átomos de hidrógeno difundiéndose en el acero. | Dureza reducida, agrietamiento retardado |
| Oxidación a alta-temperatura | Oxidación del lado de los gases-de combustión y del vapor-por encima de los límites de diseño | Formación de incrustaciones y pérdida de pared. |
Métodos de protección contra la corrosión externa
Recubrimientos:Los recubrimientos de resina epoxi, poliuretano o escamas de vidrio- crean una barrera física que aísla la superficie de la tubería del medio corrosivo.
Enchapado:La galvanización-en caliente o el cromo galvanizado mejoran la resistencia a la corrosión de la superficie para servicios atmosféricos y moderados.
Protección catódica:Para tuberías enterradas o submarinas, los ánodos de sacrificio o los sistemas de corriente impresa suprimen la corrosión electroquímica.
Aluminizado y cromado:tratamientos de difusión que forman densas capas de óxido, mejorando la resistencia a la oxidación y la sulfuración a altas-temperaturas.
Protección en entornos de alta-temperatura
En el servicio de calderas de alta-temperatura, los tubos de 20G se pueden proteger mediante:
Recubrimientos resistentes a altas-temperaturas-:por ejemplo, revestimientos a base de silicato-en superficies frías y zonas laterales de gases de combustión-.
Capas de infiltración de aleaciones:La aluminización forma una densa capa-de óxido de aluminio que previene la oxidación a alta-temperatura y la corrosión por sulfuración.
Revestimientos-resistentes al calor o estructuras compuestas:como los tubos compuestos de acero inoxidable 20G plus, que combinan la resistencia y el costo del acero al carbono con la resistencia a la corrosión del acero inoxidable en el lado del proceso.
Control operativo:Mantener la temperatura del metal dentro de los límites de diseño y evitar el sobrecalentamiento local es la prevención más básica y eficaz.
Tecnologías anticorrosión-de paredes internas
Forro de plástico:Los revestimientos de PE o PTFE protegen contra fluidos de proceso corrosivos.
Recubrimiento de resina epoxi:Recubrimientos epóxicos internos-líquidos o por fusión-para servicios de agua e hidrocarburos ligeros.
Revestimiento de mortero de cemento:Tradicional y eficaz para tuberías de agua.
Tubería compuesta bimetálica:20G con una capa interior de acero inoxidable, por ejemplo 20G + 316L, para medios altamente corrosivos.
Niquelado electrolítico o recubrimientos cerámicos por pulverización:para ambientes severos con corrosión y desgaste combinados.
Pulido y pasivado:Las superficies interiores lisas reducen la adhesión de los medios y reducen el riesgo de corrosión.
La limpieza regular y la inyección de inhibidores químicos de corrosión siguen siendo medidas de mantenimiento comunes para la protección interna.
Métodos de detección de corrosión
| Método | Lo que detecta |
|---|---|
| Prueba de espesor por ultrasonidos (UT) | Adelgazamiento de las paredes por corrosión uniforme |
| Prueba de corrientes de Foucault (ECT) | Grietas y picaduras en la superficie |
| Termografía infrarroja | Oxidación localizada a alta temperatura-o rotura del aislamiento |
| Cupones de corrosión / monitores en línea | Tasas de corrosión en tiempo real-en el sistema |
| Inspección endoscópica y muestreo. | Confirmación visual dentro de líneas críticas |
Preguntas frecuentes
¿Para qué se utiliza la tubería de acero 20G?
20G es un grado de acero al carbono definido por GB 5310 para tubos de calderas sin costura e intercambiadores de calor de alta-presión. Se utiliza en calderas de plantas de energía, sistemas de vapor industriales y servicios similares de vapor y agua a alta-temperatura y alta-presión.
¿Por qué las tuberías de 20G se perforan en ambientes con cloruro?
Los iones de cloruro rompen localmente la película protectora de óxido y sostienen las células electroquímicas, produciendo un rápido ataque local. Las picaduras son un modo de falla común cuando una tubería 20G está expuesta a agua que contiene cloruro-o a fluidos de proceso sin protección.
¿La galvanización es adecuada para tubos de calderas de 20G?
No. La galvanización por inmersión en caliente-no es adecuada para los tubos de calderas porque el zinc se derrite y pierde su función protectora a las temperaturas de funcionamiento de la caldera. Se utiliza únicamente para servicio atmosférico o de baja-temperatura. Las aplicaciones de alta-temperatura requieren aluminizado, revestimiento o construcción compuesta.
¿Cuál es la diferencia entre aluminizar y cromar?
La aluminización difunde el aluminio en la superficie del acero para formar una escala de óxido-de aluminio que resiste la oxidación y la sulfuración a altas-temperaturas. El cromado difunde el cromo para mejorar la resistencia a la oxidación y la corrosión a altas temperaturas. Ambos son tratamientos de difusión utilizados en 20G para trabajos de temperatura elevada-.
¿Cómo se detecta la corrosión interna en una tubería de 20G?
Las pruebas de espesor ultrasónicas miden la pérdida de la pared, las pruebas de corrientes parásitas encuentran grietas y picaduras cerca de la superficie, y la termografía infrarroja identifica puntos calientes debido a incrustaciones o daños por óxido. Los cupones de corrosión y los monitores en línea brindan datos continuos sobre la tasa de corrosión-.
¿Se pueden revestir tuberías de 20G con PTFE?
Sí, el revestimiento de PTFE se utiliza cuando se transportan medios altamente corrosivos a temperaturas moderadas. Se deben verificar el límite de temperatura del revestimiento y los requisitos mecánicos de la aplicación, ya que el PTFE tiene clasificaciones de temperatura y presión limitadas.
