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

Corrosion analysis in gas conduction ducts in a clinker plant

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 microscopiaóptica 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 dehumectación, 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 productosencontrados son mayormente sulfatos de hierro y Fe₂O₃. Los procedimientos empleados y los resultados obtenidos sonútiles para la toma de decisiones en mantenimiento y protección contra la corrosión de este tipo de instalaciones.

INTRODUCCIÓN

En los últimos años en una planta productiva de cemento se ha presentado un problema de corrosión tanto en las chimeneas de los hornos de clinker, como en varias de las estructuras de conducción de gases. Este problema se ha agravado paulatinamente generando mayores labores de mantenimiento y los métodos de protección aplicados hasta hoy no han mostrado resultados satisfactorios para prevenir dicho deterioro. En el proceso de producción de cemento blanco se utilizan como materias primas los siguientes minerales: caliza, arena silícea, fluorita y caolín. Todas ellas en proporciones apropiadas para generar el crudo, el cual se procesa por vía húmeda y con ella se alimentan los hornos de tipo rotatorio. La adición de fluorita es un proceso relativamente reciente (últimos 10 años) y fue implementado con el objeto de fomentar la formación tanto de silicato tricálcico como de silicato bicálcico a menores temperaturas de trabajo y además aumentar la resistencia a la compresión.

En el proceso de combustión inicialmente se empleaba petróleo crudo como combustible de los hornos, pero debido a los altos costos, en los últimos 10 años se cambió al usode carbón mineral.