¿Por qué el amoníaco no es compatible con el cobre?

El amoníaco es un compuesto químico común que se usa como fertilizante, limpiador y en varias otras aplicaciones, como procesos metalúrgicos, como láminas de aleación de nitruración, que endurecen las superficies metálicas. Es una materia prima esencial para la producción de ácido nítrico, sales de amonio y aminas, también se puede convertir fácilmente en hidrógeno, que se utiliza en soldadura y otros procesos. El amoníaco también puede absorber grandes cantidades de calor, lo que lo convierte en una excelente opción para aplicaciones de enfriamiento, como en equipos de aire acondicionado y refrigeración. Sin embargo, el hidróxido de amonio es muy tóxico, la exposición al compuesto puede causar quemaduras graves en los ojos y la piel, así como irritación de las vías respiratorias. Puede ser fatal cuando se respira en grandes cantidades. Sin embargo, es altamente corrosivo para los metales, es compatible con acero al carbono, hierro, acero inoxidable, aleaciones de titanio y aleaciones de aluminio, pero no es compatible con el cobre, el cobre se convierte en una sal verde azulada si se expone a ella. ¿Como paso?

La corrosión del latón se descubrió a principios del siglo XX como una grieta en la carcasa del proyectil hacia la parte arrugada de la ojiva. Este fenómeno ocurre con frecuencia en los trópicos, especialmente en la época de lluvias, por lo que se denomina grieta de temporada, también conocida como grieta de amoníaco debido a su asociación con el amoníaco o derivados del amoníaco. Cobre: ​​incluidos el latón almirantazgo y el aluminio-cobre, son las aleaciones de cobre más susceptibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión inducido por amonio (NH1900SCC), casi sin contraste con Aleaciones de cobre-níquel. El agrietamiento por corrosión bajo tensión de amoníaco en los tubos intercambiadores de calor de aleaciones de cobre se caracteriza por el agrietamiento de la superficie, complejos (compuestos) de corrosión por gas de cobre-amoníaco verde/azul claro y la formación de grietas simples o muy ramificadas en la superficie del tubo, que pueden ser transcristalinas o transcristalinas. intercristalino, según el entorno y el nivel de presión. La corrosión por tensión de amoníaco líquido se formará cuando el medio cumpla con las siguientes condiciones:

• Las aleaciones de cobre y zinc (latón), incluido el latón almirantazgo y Al-Cu, son propensas a agrietarse; El contenido de zinc del latón afecta la sensibilidad, especialmente cuando la fracción de masa de Zn supera el 15%.
• Una solución acuosa de NH3 o compuesto de amonio, y aeróbica.
• PH superior a 8.5.

Otros ambientes que pueden causar corrosión bajo tensión de las aleaciones de cobre incluyen el aire, el agua dulce y el agua de mar gravemente contaminados por SO2; Ácido sulfúrico, ácido nítrico, vapor, ácido tartárico, ácido acético, ácido cítrico y otras soluciones acuosas, amoníaco y mercurio para limpieza de piezas. Cuando el amoníaco líquido (contenido de agua que no exceda el 0.2 %) pueda estar contaminado por el aire (oxígeno o dióxido de carbono); De hecho, el oxígeno y otros agentes oxidantes como el agua son condiciones importantes para la corrosión bajo tensión del cobre. Durante el procesamiento, la refinación de petróleo tiene un gran potencial de corrosión debido a las impurezas en el petróleo crudo y los aditivos. Los tipos de corrosión por agrietamiento causada por el amoníaco incluyen:

 

Corrosión H2S-NH3-H2O

Depende de la concentración, velocidad y características del medio. Cuanto mayor sea la concentración de NH3 y H2S, más grave será la corrosión. Cuanto mayor sea la velocidad del fluido en la tubería de cobre, más fuerte será la corrosión. Los caudales bajos conducen a la deposición de amonio y a la corrosión localizada. Algunos medios (como el cianuro) pueden exacerbar la corrosión, mientras que el oxígeno (junto con el agua inyectada) puede acelerar la corrosión.

 

Corrosión por amoníaco en la parte superior de la torre de alquilación de ácido sulfúrico

El lavado alcalino y los productos del reactor de lavado son importantes para eliminar las impurezas ácidas a fin de controlar la corrosión excesiva en el sistema superior de la torre de la zona de fraccionamiento. Para reducir la tasa de corrosión y reducir la cantidad de inhibidor utilizado, la amina neutralizante o el NH3 pueden neutralizar el condensado de agua de la parte superior de la torre a un pH de 6 a 7. Sin embargo, en algunos casos, el NH3 puede causar agrietamiento por corrosión bajo tensión de los tubos de latón azul marino en la parte superior. condensadores

 

Corrosión por amoníaco en planta de reformado catalítico

El agrietamiento por corrosión bajo tensión causado por el amoníaco es uno de varios tipos de agrietamiento por corrosión bajo tensión en las unidades de reformado catalítico. El NH3 existe en el efluente del reactor de pretratamiento y el reactor de reforma y se disuelve en agua para formar amoníaco, lo que da como resultado un rápido agrietamiento por corrosión bajo tensión de las aleaciones basadas en CU.

 

Corrosión por amoníaco en la unidad de coquización retardada

El equipo de las unidades de coquización retardada es susceptible a los mecanismos de corrosión a baja temperatura, incluido el agrietamiento por tensión de las aleaciones a base de cobre causado por el amoníaco. Estos mecanismos de corrosión desempeñan un papel en el enfriamiento con agua, la limpieza del coque con vapor y la ventilación. Sin embargo, todas las torres de coquización suelen tener tubos de escape y tanques que están expuestos casi continuamente a líquidos y vapores de escape húmedos. Los vapores y líquidos formados y descargados por enfriamiento repentino generalmente contienen grandes cantidades de H2S, NH3, NH4Cl, NH4HS y cianuro, que se liberan de la reacción de craqueo térmico de la alimentación a la planta de coque. Debido a la presencia de NH3 en las unidades de coquización, el agrietamiento por corrosión bajo tensión causado por el amoníaco puede ocurrir en tubos de aleación de cobre con valores altos de pH.

 

Corrosión por amoníaco en unidades de recuperación de azufre

La alimentación de gas suele ser rica en H2S y vapor de agua saturado, y también puede estar mezclada con hidrocarburos y aminas, lo que puede hacer que el H penetre en el metal, donde los gases del agrietamiento inducido por hidrógeno (incluido el abultamiento de hidrógeno) y el agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC ) puede estar presente. Además, el NH3 puede estar presente en la alimentación de gas, lo que provoca el agrietamiento por corrosión bajo tensión, mientras que el cianuro también puede acelerar la corrosión.

 

El latón que contiene menos del 20% de zinc generalmente no sufre agrietamiento por corrosión bajo tensión en el ambiente natural. Cuanto mayor sea el contenido de zinc del latón, mayor será la sensibilidad a la fractura por corrosión bajo tensión. Agregar aluminio, níquel y estaño al latón puede reducir el agrietamiento por corrosión bajo tensión. Cuando el contenido de Zn es inferior al 15 %, se mejora la resistencia a la corrosión de la aleación de Cu-Zn.

La eliminación de tensiones mediante el recocido es la medida eficaz más utilizada para evitar el agrietamiento por corrosión bajo tensión del latón. El SCC en el ambiente de vapor a veces se puede controlar al evitar la entrada de aire, la sensibilidad de las aleaciones de cobre debe evaluarse verificando y monitoreando el PH de las muestras de agua y el NH3 de vez en cuando, y se puede realizar una inspección actual o una inspección visual de las corrientes de Foucault. se utiliza para determinar si el haz del intercambiador de calor está roto. Pero en resumen, el cobre y sus aleaciones deben evitarse en la producción de amoníaco y amoníaco líquido.