Mi az a CO₂ korrózió és hogyan definiálható?

A CO2 korrózió egy korrozív jelenség, amelyet a gáznemű CO2 jelenléte idéz elő feloldódik a vizes fázisban, és általános vagy helyi korróziót generálhat, főként acélokban szénhez.

Idézet (APA)

Candela Rocío Barbisan | augusztus 2022
Vegyészmérnök

Tekintettel arra, hogy a földgázt szállító berendezések, vezetékek üzemeltetése során fellépő valamennyi meghibásodás közül, ill olaj, 33%-a korrozív jelenségekből származik, ebben a korróziós típusnak van szerepe alapvető. Ismeretes, hogy ezek 28%-át a CO2 által okozott "édes" korrózió okozza, míg a hibák 18%-a a H2S által okozott "savas" korrózióból származik.

A belső korrózió (a belső felületen) általában a víz jelenléte miatt következik be kimész, szén-dioxid (CO2) és hidrogén-szulfid (H2S). Ezért a szén-dioxid maró hatású oldott gáz, amelynek oldhatósága függ tényezőket mint például a nyomás és hőfok működésének. Ha CO2 érintkezik a hűtőrendszerben lévő vízzel Termelés, ez hatással lesz, mivel akár 3 psi parciális nyomás esetén is hígítószer keletkezhet.

Amikor a szállított folyadékban jelenlévő CO2 feloldódással reakcióba lép a vízzel, szénsavat képez, amely kölcsönhatásba lép a vassal (a szénacél fő alkotóeleme), globális reakciót váltva ki, amely hidrogént és hidrogént termel ionok. Ezenkívül a CO2 reakcióba léphet a vassal, és vas-karbonátot (FeCO₃).

Szénsav jelenlétében a vas reakcióba lép, karbonátot képezve és kicsapódik. Ezért ez a típusú korrózió könnyen azonosítható annak alapján morfológia károk és maró hatású termékek, például vas-karbonátok és vas-oxidok. Az érintett reakciók a következők:

Mint már említettük, a szén-dioxid oldhatósága alapvető szerepet játszik, mivel ennek növekedésével több gáz oldódik fel a vizes fázisban. Ez az oldhatóság, mint a legtöbb gázok, növekszik az össznyomás növekedésével és a hőmérséklet csökkenésével. Így a fellépő károsodás súlyossága erősen függ ezektől a tényezőktől, mivel a vizes fázis CO2 koncentrációja növekszik. Amikor szénsav keletkezik, a pH a megoldás Az eredmény csökken, ezt is figyelembe kell venni a korróziós sebesség és a keletkezett károsodás értékelésekor.

Az API 571 meghatározza, hogy az ilyen típusú korrózió által leginkább érintett anyagok a következők: szénacélok és gyengén ötvözött acélok. Míg a 410 SS típusú acél összetételében a krómtartalom 12%-nál nagyobb növekedése nagyobb kitartás. Hasonlóképpen, a 300-as sorozatú ausztenites rozsdamentes acél szintén ellenálló a CO2-korrózióval szemben.

A CO2-korrózió vagy az édes korrózió az egységtől és a berendezéstől függően eltérő módon nyilvánul meg. Hasonlóképpen, ez a károsodás morfológiája változhat a kölcsönhatás a környezetben lévő egyéb korrozív anyagokkal, például hidrogén-szulfiddal, oxigénnel vagy akár kloridokkal, amelyek felgyorsítják a korróziós reakciókat. A kloridionok jelenléte köztudottan csökkenti a védőréteg stabilitását. A kicsapódott karbonát (FeCO3) és a magnetit (vas-oxid, Fe3O4). Ezért a kloridkoncentráció növekedésével a korrozív jelenségek valószínűbbek.

Általánosságban elmondható, hogy általános vagy lokalizált támadás észlelhető. Ha ez a károsodás bizonyos területeken lokalizálódik, amelyek a leginkább érintettek, akkor a gödrösödés azonosítható (az áramlási területeken szűk vagy félig szűk), "asztal" típusú támadások (sík típusú) vagy akár "gödrök" nagy sebességű területeken folyam. Vagyis a morfológia számos paramétertől is függ, például a már említettektől, sőt a szemcsés anyag jelenlététől vagy hiányától is.

Az ilyen típusú enyhe korrózió megelőzésére általában korróziógátlókat használnak, amelyek egyfajta filmet vagy "filmet" képeznek. felületvédők, amelyek "gátként" működnek, és még más típusú inhibitorok is, amelyek semlegesíthetik a gáz által termelt savasságot feloldódott. Végül is olyan anyagok használata mellett döntenek, amelyek jobban ellenállnak az ilyen típusú korróziónak.