Como é definida a Fragilização do Metal Líquido?

É um mecanismo de deterioração que afeta os equipamentos industriais quando trabalham na presença de fluidos que podem conter metais fundidos e é visualizado na forma de uma trinca que ataca ligas específico.

Cotação (APA)

Candela Rocío Barbisan | agosto 2022
Engenharia Química

Certas ligas são afetadas por certos metais de baixo ponto de fusão, como zinco, mercúrio, cádmio, chumbo, cobre e estanho. Ressalta-se que, em concentrações muito baixas desses metais entrando em contato com material suscetível, é gerada a fissuração, promovendo a fissura. Esses metais podem vir do fluido de trabalho (fora do material) ou do próprio material, como no caso do chumbo em um aço usinagem sem chumbo. Aqui desempenha um papel fundamental temperatura, uma vez que para que a fragilização ocorra devido a metal No líquido, não só a concentração do metal é importante, mas também a temperatura.

Materiais e condições

Os materiais mais afetados, definidos pela API 571, são os aços carbono, aços inoxidáveis ​​e ligas de alumínio. No entanto, estudos NACE detectaram maior suscetibilidade em ligas de alumínio. E pode-se mencionar, como regra geral (embora haja exceções) que as seguintes combinações podem ser críticas: séries 300 aços inoxidáveis ​​com zinco, ligas de cobre com mercúrio, 400 ligas com mercúrio e ligas de alumínio com Mercúrio.

Se olharmos para a história da operação de petróleo e gás no mundo, encontraremos alguns desastres causados ​​por essa ameaça. Historicamente, é um mecanismo de deterioração que ataca plantas de gás criogênico, quando o mercúrio líquido se condensa do gás de processo. Em 2004, na Argélia, uma explosão causou a morte de 27 pessoas e 74 pessoas ficaram feridas devido à falha de um trocador de calor devido à presença de mercúrio líquido em seu gás.

Normalmente, os trocadores de calor deste tipo (placa) são projetados com ligas de alumínio das séries 5083 e 3003, as placas internas (de 3003) não são muito suscetíveis a esse mecanismo de dano, porém, na estrutura externa do trocador, o fragilização

Bem, de onde vem o mercúrio? Nos poços produtores de gás e petróleo podemos encontrar mercúrio, também podemos encontrá-lo na forma de você sai ou como parte de diferentes compostos orgânicos. O ponto triplo do mercúrio é conhecido como -39°C, uma vez que a temperatura de Extração de gás estiver acima do ponto triplo, estará no estado líquido ou gasoso.

Nesses casos, o que acontece é devido à remoção da camada protetora que protege a superfície, o óxido de alumínio. Esta camada é removida por estresse térmico e mecânico ou abrasão. O alumínio e suas ligas perdem a ductilidade quando "molhados" por certos metais líquidos e, sob tensão, são suscetíveis à fragilização.

A característica desse mecanismo é que pode ocorrer amálgama, ou seja, a formação de amálgamas. Quando o metal entra em contato com a superfície da liga (uma vez removida a camada protetora), os amálgamas são formados preferencialmente nas soldas, gerando a perda de resistência mecânica neles. Por outro lado, pode ocorrer corrosão nessas amálgamas. Quando o amálgama se forma na presença de umidade, diz-se que existe corrosão do amálgama, uma vez que a A principal diferença com a amálgama é que, como requer água, propaga-se com menores concentrações de mercúrio.

Quando a amalgamação ocorre nos contornos de grão, seguido por um fratura devido a tensões aplicadas ou residuais, estamos lidando com trincas de metal líquido. Nestes casos, a presença de água não é necessária para dar origem ao mecanismo.

Ao contrário de outros mecanismos, este é acelerado em termos de propagação de trincas e das baixas tensões necessárias para gerá-las. e sabe-se que concentrações tão baixas quanto 0,1 µg/Nm3 podem ser suficientes para causar danos a ligas de alumínio como mencionado.