Qué significa «servicio ácido»
Un flujo de gas o multifásico se considera ácido cuando la presión parcial de H2S es al menos 0,05 psia (≈ 0,34 kPa) en las condiciones de operación definidas en NACE MR0175 / ISO 15156. En medios ácidos, la H2S húmeda provoca fisuración por tensión sulfurosa (SSC) y fisuración inducida por hidrógeno (HIC) en microestructuras duras o segregadas: el modo de fallo es súbito y frágil, no una fuga lenta.
Qué cambia en el acero
| Requisito | Servicio normal | Servicio ácido (MR0175 / Anexo H) |
|---|---|---|
| Dureza (acero al carbono/baja aleación) | Sin límite específico | ≤ 22 HRC (≈ 250 HV) |
| Carbono máx. (API 5L PSL2) | 0,22 % habitual | 0,12 % (TMCP/M) – 0,18 % (grados Q) |
| Azufre | Límites estándar | ≤ 0,003 % habitual, tratado con calcio |
| Grados OCTG | J55–P110 libremente | Límite elástico restringido: L80, C90, T95, C110 |
| Ensayos | Estándar | HIC según NACE TM0284, SSC según TM0177 |
Selección de materiales en la práctica
Para tuberías de conducción, especifique API 5L PSL2 con Anexo H (servicio ácido) y solicite informes de ensayo HIC/SSC sobre las coladas de producción. Para OCTG, elija grados de límite elástico restringido y verifique el alcance de cumplimiento MR0175 de la fábrica. Donde domina el CO2 y la H2S es baja, el 13Cr puede resultar económico; cloruros más altos empujan la selección hacia dúplex 22Cr/25Cr o aleaciones de níquel 825/625. Analice siempre el entorno completo —pH, cloruros, temperatura y presiones parciales en conjunto—, no solo la H2S por separado.
El cumplimiento de MR0175 es por material y por condición. Un certificado de fábrica que dice «conforme a MR0175» sin entorno, dureza ni datos de ensayo no prueba nada: pida el informe específico de la colada.
Tres mecanismos de fisuración que debe conocer
SSC (fisuración por tensión sulfurosa) —el hidrógeno atómico procedente de la reacción de corrosión penetra en las microestructuras duras y las fisura bajo tensión de tracción; se previene con el límite de 22 HRC. HIC (fisuración inducida por hidrógeno) —el hidrógeno se acumula en las inclusiones (principalmente MnS) y forma ampollas o grietas internas sin tensión externa; se previene con bajo azufre, tratamiento con calcio y una laminación sana. SOHIC / combinaciones SSC-HIC —apilamiento orientado por tensión de los planos de HIC junto a las soldaduras; el motivo por el que el PWHT y los relevamientos de dureza se extienden a las zonas soldadas.
Qué hacen realmente los ensayos de laboratorio
NACE TM0284 (HIC): se sumerge una probeta en la solución ácida normalizada (NACE A, pH ≈ 3) durante 96 horas, se secciona y se miden las relaciones de longitud/área/espesor de grieta (CLR/CTR/CSR). Los límites de aceptación los fija el comprador según la aplicación: las especificaciones típicas de tuberías piden CLR ≤ 15 %, CTR ≤ 3–5 %, CSR ≤ 2–4 %. NACE TM0177 (SSC): se carga una probeta de tracción a una tensión definida (por ejemplo, el 72–80 % del límite elástico real) en la solución ácida durante 720 horas; el criterio de aceptación es que no se produzca rotura.
Lista de compra de tubería para servicio ácido
- API 5L PSL2 con Anexo H citado explícitamente en el pedido (no solo «servicio ácido» en el asunto del correo)
- Informes de ensayo HIC/SSC de las coladas de producción, con números de colada coincidentes con los certificados
- Alcance del relevamiento de dureza que cubra metal base, soldadura y ZAT (≤ 250 HV / 22 HRC)
- Azufre tratado con calcio ≤ 0,003 % indicado en el certificado
- Presencia de un tercero en el ensayo HIC para pedidos críticos
Preguntas frecuentes
Nuestro yacimiento es «ligeramente ácido»: ¿podemos omitir el Anexo H?
El umbral de 0,05 psia se define en las condiciones de operación, no sobre un análisis medio. Si la presión parcial en el caso más desfavorable (pozo cerrado, gas rico) supera ese valor, el pozo es ácido a efectos de selección de materiales. Pida a su ingeniero de yacimiento el cálculo del caso más desfavorable.
¿El Anexo H cubre la costura de soldadura?
Sí: en tubería soldada, el ensayo HIC y los límites de dureza se aplican a la soldadura y a la ZAT además del metal base. Esa es una de las principales diferencias de coste frente al PSL2 estándar.
¿Es 22 HRC toda la historia?
Es la base necesaria para aceros al carbono y de baja aleación, pero la severidad del entorno (pH, cloruros, temperatura) puede empujar la selección hacia composiciones restringidas, revestimientos o inhibidores de corrosión. MR0175 es una norma de materiales, no un atajo de diseño.
El servicio ácido se decide por las condiciones más desfavorables, no por las medias. Obtenga por escrito la presión parcial de H2S con el pozo cerrado antes de comprar PSL2 estándar.
¿Necesita un presupuesto de tubería de acero? CREATEEL suministra tuberías de acero al carbono, aleado e inoxidable según normas API, ASTM y EN, con certificación EN 10204 3.1/3.2. Contáctenos para una oferta rápida.
Normas y referencias: AMPP (NACE MR0175) · ISO 15156 · API 5L Anexo H
