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En el transporte de hidrocarburos como el petróleo, gas y gasolina, los fluidos presentan un contenido de fases múltiples como son el agua (salmuera), petróleo crudo y gas, y como los materiales que conforman la estructura en el transporte de los mismos son principalmente de acero inoxidable de bajo grado y aceros al

carbono, estos materiales tienen una alta susceptibilidad a la corrosión por H2S y

CO2 por lo que su estudio en este trabajo y sus inhibidores de la corrosión son de

relevante importancia.

Las investigaciones que se han realizado a los inhibidores de la corrosión por H2S

son específicas, debido a que el medio industrial en donde se aplican estos inhibidores de la corrosión envuelve tres fases:

1.- La fase de gas (Hidrocarburos).

2.- La fase de solución acuosa (Electrolito).

3.- La fase liquida hidrocarburo (petróleo crudo, gasolina y varios aceites).

El efecto que tiene el flujo con fases múltiples es muy complejo, pero se cree que el régimen de las diferentes fases húmedas sobre la superficie del metal tiene un fuerte efecto en la corrosión interna de los ductos. Ya que la corrosión del metal siempre se llevara a cabo cada vez que la fase húmeda entre en contacto con la superficie.

La fase liquida de hidrocarburo, en la humectación (por ejemplo aceites), juega un papel muy importante en el control de la corrosión interna de los gasoductos. Si el agua es arrastrada totalmente junto con el flujo de petróleo y el aceite moja continuamente la superficie del acero, la corrosión interna puede disminuir. Solo que hasta ahora aún no se puede predecir la corrosión entre los diferentes regímenes de humectación entre fases. Por tanto en el campo de la ingeniería de la corrosión se trabaja con el fin de identificar la presencia de agua en un flujo multifase, problema que pueda arrojar resultados concernientes a dicha situación (31).

Los inhibidores de la corrosión orgánicos, forman una película de compuestos orgánicos que son adsorbidos por la superficie del metal. Anteriormente se decía que estos compuestos orgánicos adsorbidos funcionaban como frenos en las reacciones que se llevan a cabo durante los procesos de corrosión, sin embargo existen otros efectos importantes que realizan los inhibidores de la corrosión en fases húmedas los cuales solo se consideran de forma cualitativa.

Uno de los efectos es que se presenta una disminución en la tensión inter-facial del aceite-agua el cual se relaciona con un patrón de flujo de aceite-agua, el cual es a su vez un flujo de dos fases. Otro efecto es el cambio de la capacidad de humectación en la superficie del acero, lo cual se relaciona con la interacción hidrodinámica entre el petróleo, el agua y el inhibidor que se encuentra adsorbido en la superficie del metal.

Es aceptado que los inhibidores de la corrosión orgánicos se adsorben sobre la superficie del metal con lo cual los procesos de corrosión se inhiben. Los tipos de adsorción que se distinguen por los mecanismos que presentan son físicos (electrostática) de adsorción, el cual consiste en una fuerza de atracción electrostática entre las cargas iónicas de las moléculas del inhibidor y la carga eléctrica en la superficie del metal. El tipo de adsorción llamado quimisorción consiste en compartir pares de electrones libres o de transferir carga para formar enlaces químicos fuertes entre las moléculas del inhibidor no iónico y el acero. De forma independiente a los mecanismos de adsorción, los enlaces químicos se dan entre la cabeza hidrofílica de la cabeza del inhibidor y la superficie del acero (31). Existen dos conceptos que son de suma importancia para comprender mejor los fenómenos que causan los inhibidores de la corrosión estos son: la adsorción de un inhibidor y la formación de micelas en la solución. Estos dos fenómenos crean una diferencia entre un inhibidor de la corrosión y otras entidades químicas.

Se sabe que un inhibidor es un agente tenso-activo. Una molécula tenso-activa consta de dos partes con características opuestas, una de estas partes es hidrofílica y la otra parte es hidrofóbica. Todas las características propias de un inhibidor generan un grupo hidrofóbico, que generalmente es una cadena de los hidrocarburos, el cual lo obliga a disolverse en agua por el grupo hidrofílico que está unido a la misma molécula. Las moléculas del inhibidor entonces presentan una tendencia a asociarse con otras moléculas en la interface y en la solución.

Parte hidrofóbica. Parte hidrofílica.

Figura 1.5 Estructura de una molecula de un inhibidor (35).

De acuerdo con Szyprowski (3) los métodos que existen para la evaluación y estudio

de los inhibidores de la corrosión en medios que contienen H2S han sido

examinados ampliamente. Estas investigaciones son específicas y difieren de las que se aplican a otros inhibidores de la corrosión por la razón de que el medio en que se aplican estos inhibidores envuelve diferentes fases (mencionadas anteriormente), de acuerdo al medio industrial en que se están aplicando.

Estas investigaciones cuando se dan en el laboratorio deben incluir:

Investigaciones de resistencia a la corrosión de aceros usados en sistemas industriales y sobre la eficacia de la protección de los inhibidores.

Investigaciones sobre los mecanismos de corrosión de los aceros y mecanismos de actividad de los inhibidores.

Investigaciones sobre los efectos de los inhibidores en los procesos tecnológicos (efectos secundarios de los inhibidores).

Por otro lado los beneficios que un buen inhibidor de la corrosión debe proveer en las refinerías donde se aplica son:

Alta eficacia para proteger aceros al carbón y otros aceros y aleaciones usados en refinerías.

Buena solubilidad en fracciones de gasolina (e.g. en gasolina estable) usada para preparar soluciones inhibidoras (en la práctica general, la concentración de un inhibidor en la solución es de 2 a 5%).

Buena estabilidad, lo cual significa que el inhibidor puede ser almacenado por lo menos un año sin perder sus propiedades esenciales.

No producir efectos negativos en el proceso tecnológico.

No tener propiedades toxicas y no impactar de forma nociva sobre el medio natural.

Por estos motivos es conveniente elegir el inhibidor que reúna las características apropiadas de acuerdo al medio corrosivo en el cual va a ser empleado.