Diseño y evaluación analítica de un reactor experimental para el estudio del agrietamiento inducido por hidrógeno en acero al carbono bajo condiciones supercríticas de H2S

Main Article Content

Arturo Colín Mercado http://orcid.org/0009-0003-3600-6025
J. Cuauhtémoc Palacios González http://orcid.org/0000-0003-1876-6226
I. Galileo Martínez Cienfuegos http://orcid.org/0000-0001-5417-0548
Carlos Rosendo Arganis Juárez http://orcid.org/0000-0002-3846-7648

Resumen

El agrietamiento inducido por hidrógeno (AIH) es un mecanismo de falla crítico en aceros expuestos a H₂S. El objetivo de este trabajo fue diseñar y validar un reactor experimental para evaluar la susceptibilidad al AIH en acero SA-106 bajo condiciones supercríticas (CS) de H₂S (Tc > 100.25°C, Pc > 8.96 MPa), no contempladas en pruebas estandarizadas, mediante la adquisición de señales electroquímicas. La metodología incluyó el diseño mecánico según ASME Sección VIII e ISO 15156, selección de materiales (SA-312 TP316L), cálculo de espesores y configuración de boquillas para instrumentación. Los resultados indican que el reactor opera hasta 18.50 MPa y 300°C, y las pruebas preoperacionales confirman su funcionalidad y estabilidad en la adquisición de señales electroquímicas.

Article Details

Como citar
COLÍN MERCADO, Arturo et al. Diseño y evaluación analítica de un reactor experimental para el estudio del agrietamiento inducido por hidrógeno en acero al carbono bajo condiciones supercríticas de H2S. CIENCIA ergo-sum, [S.l.], v. 33, jul. 2026. ISSN 2395-8782. Disponible en: <https://cienciaergosum.uaemex.mx/article/view/26477>. Fecha de acceso: 18 ago. 2026 doi: https://doi.org/10.30878/ces.v33n0a72.
Sección
Ciencias exactas y aplicadas

Citas

Akinfiev, N. N., Majer, V., & Shvarov, Y. V. (2016). Thermodynamic description of H₂S–H₂O–NaCl solutions at temperatures to 573 K and pressures to 40 MPa. Chemical Geology, 424, 1–11.
American Society of Mechanical Engineers. (2019a). ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Section II: Materials, Part D – Properties. ASME International.
American Society of Mechanical Engineers. (2019b). ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), Section VIII: Rules for Construction of Pressure Vessels. ASME International.
Cottis, R., & Turgoose, S. (1999). Corrosion Testing Made Easy: Electrochemical Impedance and Noise. NACE.
González-Velázquez, J. L., Entezari, E., López, D. R., Zúñiga, M. A. B., & Szpunar, J. A. (2022). Review of current developments on high strength pipeline steels for HIC inducing service. Frattura ed Integrità Strutturale, 16(61), 20–45.
International Organization for Standardization. (2020). ISO 15156-3:2020 Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Materials for use in H2S-containing environments in oil and gas production — Part 3: Cracking-resistant CRAs (corrosion-resistant alloys) and other alloys. ISO.
Mohtadi-Bonab, M. A., & Ghesmati-Kucheki, H. (2019). Important factors on the failure of pipeline steels with focus on hydrogen induced cracks and improvement of their resistance. Metals and Materials International, 25, 1109–1134.
NACE International. (2016). NACE TM-0284: Evaluation of Pipeline and Pressure Vessel Steels for Resistance to Hydrogen-Induced Cracking (HIC) and Stepwise Cracking (SWC). NACE.
National Institute of Standards and Technology. (2023). Isochoric properties for hydrogen sulfide. https://webbook.nist.gov/
Pujar, M., Anita, T., Shaikh, H., Dayal, R., & Khatak, H. (2007). Analysis of electrochemical noise (EN) data using MEM for pitting corrosion of 316 SS in chloride solution. International Journal of Electrochemical Science, 2(4), 301–310.
Wei, L., Zhang, Y., Pang, X., & Gao, K. (2015). Corrosion behaviors of steels under supercritical CO₂ conditions. Corrosion Reviews, 33, 151–174.
CC BY-NC-ND