El documento describe un proyecto para desarrollar sensores electroquímicos para monitorear la corrosión causada por H2S en una planta termoeléctrica. El objetivo es determinar si la contaminación por ácido sulfhídrico puede causar deterioro prematuro en las aspas de una turbina. Se fabricaron sensores de acero 1018 y se probaron en cámaras simulando lluvia ácida y humedad, midiendo la velocidad de corrosión cada 3 horas. Los resultados mostraron que la lluvia ácida

1. Proyecto apoyado con recursos de la convocatoria Jóvenes Talentos
Medina Lira YR, Asesor: Dr. Víctor Orozco
INTRODUCCIÓN
El desarrollo del presente estudio se origino a partir de la necesidad de
determinar el posible efecto de corrosión asociado a emanaciones de
H2S, las cuales producen un efecto de lluvia acida en una planta
termoeléctrica ubicada en el estado de Tabasco. Se ha observado
mediante estudios con boroscopio, la presencia de productos de
tonalidad café en los alabes de un compresor axial del ciclo
termodinámico, lo cual, dado el costo y tiempo de vida proyectado de
dicho compresor, hace de suma importancia el conocer la problemática
por corrosión presente en el medio ambiente circundante.
OBJETIVO
Desarrollar sensores para monitoreo electroquímico, con la
finalidad de determinar si la contaminación por acido
sulfhídrico podrá desarrollar un deterioro prematuro en los
alabes de una turbina instaladas en una central termoeléctrica
de ciclo combinado.
HIPÓTESIS
Las condiciones climáticas en las que se encuentra expuesta la planta
termoeléctrica, pueden ser monitoreadas de manera eficiente mediante
sensores de corrosión activados superficialmente, determinando
eficientemente el efecto de fenómenos tales como lluvia ácida.
Para realizar el sensor
electroquímico
primero se cortaron
secciones de una
barrilla de acero 1018
Posteriormente se
conectaron mediante
un alambre de cobre
para que sea el
conductor metálico
Se fabrico una celda de
tres electrodos idénticos ,
para lo cual, se
encapsularon en 3
muestras de acero en
resina epóxica separados
equidistantemente .
Loa sensores fueron
desbastados hasta la lija
grado 600, cumpliendo
con el acabo superficial
establecido para realizar
pruebas electroquímicas.
q
Después fueron activados
iónicamente, para lo cual,
se deposito una película
delgada de KOH al 40%
mediante inmersión por
una hora a 80°cC.
Inmediatamente
después, con la finalidad
de retirar productos de
corrosión generados en la
etapa anterior, los
sensores se sumergieron
en una solución de HCl al
15% por 30 segundos a
una temperatura de 60°C
y, finalmente se
enjuagaron y secaron
Previo a las pruebas
electroquímicas los
sensores fueron
protegidos contras
cualquier proceso de
oxidación mediante su
protección en un
desecador.
Para el desarrollo de los
ambientes de lluvia acida y
humedad al 90% se emplearon
dos cámara de niebla salina, las
cuales, fueron acondicionadas con
una solución de salmuera
acidificada y agua de osmosis
inversa respectivamente
Para el desarrollo de las
pruebas electroquímicas, se
empleo la técnica
electroquímica de Rp,
realizando un monitoreo cada
3 horas durante un total de
48 horas continuas.
RESULTADOS
CONCLUSIONES
• Los sensores de corrosión activados iónicamente, permitieron discriminar efectivamente cuando un sistema esta
contaminado con elementos acidificantes, así como cuantificar la cinética de corrosión presente en un acero al
carbono 1018 bajo condiciones de lluvia ácida y humedad al 90% respectivamente.
• El efecto asociado a la presencia de compuestos del azufre y acidificantes incremento un orden de magnitud la
velocidad de corrosión en un acero al carbono 1018, con respecto a ambientes únicamente con humedad.
• En base a los estudios desarrollados a nivel laboratorio, es posible emplear los sensores electroquímicos fabricados
en el presente verano científico bajo las condiciones ambientales presentes en la Planta Termoeléctrica, y determinar
el efecto real de las emanaciones de H2S sobre las alabes del compresor axial del ciclo termodinámico.
AGRADECIMIENTOS
• A mi Asesor Víctor Orozco, al
igual que al personal del
laboratorio que me apoyo a lo
largo del proyecto, y al CIMAV
por permitirme formar parte
del verano científico.
Lluvia acida
Humedad al 90%
METODOLOGÍA
Por medio de pruebas electroquímicas se determinar la velocidad de
corrosión en dos ambientes volátiles: niebla salina acidificada y humedad al
90% sin contenido de soluciones acidificadoras.