Qu'est-ce que la corrosion au CO₂ et comment est-elle définie ?

Étant donné que de toutes les défaillances qui surviennent lors de l'exploitation d'équipements et de canalisations qui transportent du gaz naturel ou pétrole, 33% d'entre eux résultent de phénomènes corrosifs, ce type de corrosion joue un rôle fondamental. On sait que 28 % de celles-ci sont dues à une corrosion « douce » par le CO2, tandis que 18 % des défaillances dérivent d'une corrosion « acide » par l'H2S.

La corrosion interne (sur la surface intérieure) est généralement due à la présence d'eau en conjonction avec vous sortez, dioxyde de carbone (CO2) et sulfure d'hydrogène (H2S). C'est pourquoi le dioxyde de carbone est un gaz dissous corrosif, dont la solubilité dépend de les facteurs comme la pression et

Température De fonctionnement. Si le CO2 entre en contact avec l'eau du système de refroidissement production, cela sera affecté car avec des pressions partielles aussi basses que 3 psi, cela peut entraîner un agent diluant.

Lorsque le CO2, présent dans le fluide transporté, réagit avec l'eau en se dissolvant, il forme de l'acide carbonique qui interagit avec le fer (composant principal de l'acier au carbone) donnant lieu à une réaction globale qui génère de l'hydrogène et ions. De plus, le CO2 peut réagir avec le fer pour former du carbonate ferreux (FeCO₃).

En présence d'acide carbonique, le fer réagit en formant ledit carbonate et en précipitant. Par conséquent, ce type de corrosion est facilement identifiable en fonction de sa morphologie des dommages et des produits corrosifs trouvés, tels que les carbonates de fer et les oxydes de fer. Les réactions mises en jeu sont les suivantes :

Comme nous l'avons mentionné précédemment, la solubilité du dioxyde de carbone joue un rôle fondamental, car à mesure qu'elle augmente, il y aura plus de gaz dissous dans la phase aqueuse. Cette solubilité, comme dans la plupart des des gaz, augmente avec l'augmentation de la pression totale et la diminution de la température. Ainsi, la gravité des dommages qui se produisent dépend fortement de ces facteurs, car la concentration de CO2 dans la phase aqueuse augmente. Lors de la production d'acide carbonique, le pH de la la solution résultant est diminué, c'est aussi un facteur à considérer lors de l'évaluation de son taux de corrosivité et des dommages générés.

L'API 571 détermine que les matériaux les plus touchés par ce type de corrosion sont: les aciers au carbone et les aciers faiblement alliés. Alors qu'une augmentation de la teneur en Chrome dans la composition de l'acier supérieure à 12%, type 410 SS, atteint une plus grande endurance. De même, l'acier inoxydable austénitique de la série 300 est également considéré comme résistant à la corrosion par le CO2.

La corrosion par le CO2 ou corrosion douce se manifeste de différentes manières selon l'unité et l'équipement avec lequel elle travaille. De même, cette morphologie des dommages peut varier en fonction de la interaction avec d'autres agents corrosifs dans l'environnement tels que le sulfure d'hydrogène, l'oxygène ou même les chlorures, qui accélèrent les réactions de corrosion. La présence d'ions chlorure est connue pour diminuer la stabilité de la couche protectrice. formé à la fois par le carbonate précipité (FeCO3) et celui formé par la magnétite (oxyde de fer, Fe3O4). Par conséquent, à mesure que la concentration de chlorure augmente, les phénomènes corrosifs seront plus probables.

En général, une attaque généralisée ou localisée peut être observée. Lorsque ces dommages sont localisés dans certaines zones les plus touchées, des piqûres peuvent être identifiées (dans les zones d'écoulement serré ou semi-serré), des attaques de type "table" (de type plat) ou encore des "fosses" dans les zones de grandes vitesses de couler. C'est-à-dire que la morphologie dépend également de nombreux paramètres, tels que ceux déjà mentionnés et même de la présence ou de l'absence de matière particulaire.

Pour éviter ce type de corrosion légère, on utilise normalement des inhibiteurs de corrosion, qui forment une sorte de film ou "film". protecteur de surface qui agit comme une "barrière" et même d'autres types d'inhibiteurs qui peuvent neutraliser l'acidité produite par le gaz dissous. A terme, il est également décidé d'utiliser des matériaux plus résistants à ce type de corrosion.