¿Qué es la prueba de corrosión bajo tensión SSC contra sulfuro de hidrógeno?

El agrietamiento por tensión de sulfuro (SSC) es una forma de fragilización por hidrógeno y es un mecanismo de agrietamiento catódico. No debe confundirse con el agrietamiento por corrosión bajo tensión, que es un mecanismo de agrietamiento anódico. Las aleaciones sensibles, especialmente los aceros, reaccionan con el sulfuro de hidrógeno (H2S) para formar sulfuros metálicos (MeS) e hidrógeno atómico (H-) como subproductos de la corrosión. El hidrógeno atómico se combina en la superficie del metal para formar H2 o se difunde en la matriz metálica. Dado que el azufre es un veneno de recombinación de hidrógeno, la cantidad de hidrógeno atómico que se recombina en la superficie para formar H2 se reduce en gran medida, aumentando así la cantidad de hidrógeno atómico que se difunde en la matriz metálica. Esto es lo que hace que el entorno húmedo de H2S sea tan duro.

Dado que la CSS es una forma de fragilización por hidrógeno, es más probable que se agriete a temperatura ambiente o ligeramente por debajo de ésta. El agrietamiento por tensión de sulfuro es de especial importancia en la industria del gas y el petróleo, donde los materiales procesados (gas natural y petróleo crudo) suelen contener cantidades significativas de sulfuro de hidrógeno. Los equipos en contacto con entornos de H2S pueden evaluarse de acuerdo con NACE MR0175/ISO15156 para entornos de producción de petróleo y gas o NACE MR0103 para entornos de refinado de petróleo y gas.

NACE MR0103/ISO17945 for oil and gas refining environments for sour service ratings. “High Temperature Hydrogen Attack” (HTHA) does not rely on atomic hydrogen. At high temperatures and high hydrogen partial pressures, hydrogen can diffuse into carbon steel alloys. In susceptible alloys, hydrogen combines with carbon in the alloy to form methane. Methane molecules create a pressure buildup in the metal lattice voids, causing the metal to become brittle or even crack.

The SSC test standard describes a number of different procedures to simulate and evaluate a material’s response to the combination of mechanical strength and corrosion attack. Various H2S solutions and chloride content solutions can be used to simulate acidic environments.One test method specifies a procedure for loading a tensile test specimen in a container containing a corrosive solution at a specific stress level. The “stress ring” is a practical and precise instrument for evaluating resistance to SSC.

Otro método consiste en deformar una serie de probetas rectangulares aplicando diferentes esfuerzos de flexión mediante un instrumento específico, como una plantilla de flexión de cuatro puntos. A partir de los datos de ensayo de varias probetas a diferentes deflexiones, se calculó el factor de tensión de umbral crítico (Sc). Las probetas se sumergieron en una solución ácida durante 720 horas, después se retiraron, se limpiaron y se inspeccionaron para detectar la presencia de grietas.