CO₂ जंग क्या है और इसे कैसे परिभाषित किया जाता है?

CO2 का क्षरण एक संक्षारक घटना है जो गैसीय CO2 की उपस्थिति से उत्पन्न होती है जो है जलीय चरण में घुल जाता है और मुख्य रूप से स्टील्स में सामान्यीकृत या स्थानीयकृत जंग उत्पन्न कर सकता है कार्बन को।

उद्धरण (एपीए)

कैंडेला रोशियो बारबिसन | अगस्त 2022
रासायनिक इंजीनियर

यह देखते हुए कि प्राकृतिक गैस परिवहन करने वाले उपकरणों और पाइपलाइनों के संचालन के दौरान होने वाली सभी विफलताओं या तेल, उनमें से 33% संक्षारक घटना से उत्पन्न होते हैं, इस प्रकार का जंग एक भूमिका निभाता है मौलिक। यह ज्ञात है कि इनमें से 28% CO2 द्वारा "मीठे" क्षरण के कारण होते हैं, जबकि 18% विफलताएं H2S द्वारा "एसिड" जंग से उत्पन्न होती हैं।

आंतरिक क्षरण (आंतरिक सतह पर) आमतौर पर पानी की उपस्थिति के कारण होता है तुम बाहर जाओकार्बन डाइऑक्साइड (CO2) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S)। इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड एक संक्षारक घुलित गैस है, जिसकी विलेयता निर्भर करती है कारकों जैसे दबाव और तापमान आपरेशन का। यदि CO2 शीतलन प्रणाली में पानी के संपर्क में आता है उत्पादन, यह प्रभावित होगा क्योंकि आंशिक दबाव 3 साई जितना कम होने पर, इसका परिणाम पतला करने वाला एजेंट हो सकता है।

जब परिवहन किए गए तरल पदार्थ में मौजूद CO, पानी के साथ घुलकर प्रतिक्रिया करता है, तो यह कार्बोनिक एसिड बनाता है, जो लोहे (कार्बन स्टील का मुख्य घटक) के साथ परस्पर क्रिया करता है जिससे एक वैश्विक प्रतिक्रिया उत्पन्न होती है जो हाइड्रोजन उत्पन्न करती है और आयन इसके अलावा, CO2 लौह के साथ फेरस कार्बोनेट (FeCO .) बनाने के लिए प्रतिक्रिया कर सकता है₃).

कार्बोनिक एसिड की उपस्थिति में, आयरन उक्त कार्बोनेट बनाने और अवक्षेपण करने के लिए प्रतिक्रिया करता है। इसलिए, इस प्रकार के क्षरण को इसके आधार पर आसानी से पहचाना जा सकता है आकृति विज्ञान लोहे के कार्बोनेट और लोहे के आक्साइड जैसे नुकसान और संक्षारक उत्पादों का पता चला। इसमें शामिल प्रतिक्रियाएं इस प्रकार हैं:

जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है, कार्बन डाइऑक्साइड की घुलनशीलता एक मौलिक भूमिका निभाती है, क्योंकि जैसे-जैसे यह बढ़ती है, जलीय चरण में और अधिक गैस घुल जाएगी। यह घुलनशीलता, जैसा कि अधिकांश में है गैसों, बढ़ते कुल दबाव और घटते तापमान के साथ बढ़ता है। इस प्रकार, होने वाली क्षति की गंभीरता इन कारकों पर दृढ़ता से निर्भर करती है, क्योंकि जलीय चरण में CO2 की सांद्रता बढ़ जाती है। जब कार्बोनिक एसिड का उत्पादन होता है, तो का पीएच समाधान परिणाम कम हो जाता है, यह भी इसकी संक्षारक दर और उत्पन्न क्षति का मूल्यांकन करते समय विचार करने वाला एक कारक है।

एपीआई 571 निर्धारित करता है कि इस प्रकार के जंग से सबसे ज्यादा प्रभावित सामग्री हैं: कार्बन स्टील्स और कम मिश्र धातु स्टील्स। जबकि, स्टील की संरचना में क्रोमियम सामग्री में 12% से अधिक की वृद्धि, टाइप 410 एसएस, अधिक तक पहुंच जाती है सहनशीलता. इसी तरह, 300 श्रृंखला वाले ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील को भी CO2 जंग के लिए प्रतिरोधी माना जाता है।

CO2 द्वारा जंग या मीठा जंग इकाई और उपकरण के आधार पर अलग-अलग तरीकों से प्रकट होता है जिसके साथ यह काम कर रहा है। इसी तरह, यह क्षति आकृति विज्ञान के आधार पर भिन्न हो सकती है परस्पर क्रिया पर्यावरण में अन्य संक्षारक एजेंटों जैसे हाइड्रोजन सल्फाइड, ऑक्सीजन या यहां तक ​​कि क्लोराइड के साथ, जो जंग प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। क्लोराइड आयनों की उपस्थिति सुरक्षात्मक परत की स्थिरता को कम करने के लिए जानी जाती है। अवक्षेपित कार्बोनेट (FeCO3) और मैग्नेटाइट (लौह ऑक्साइड) दोनों से बनता है। Fe3O4)। इसलिए, जैसे-जैसे क्लोराइड की सांद्रता बढ़ती है, संक्षारक घटनाएँ अधिक होने की संभावना होती है।

सामान्य तौर पर, एक सामान्यीकृत या स्थानीयकृत हमला देखा जा सकता है। जब इस क्षति को कुछ क्षेत्रों में स्थानीयकृत किया जाता है जो सबसे अधिक प्रभावित होते हैं, तो गड्ढे की पहचान की जा सकती है (प्रवाह क्षेत्रों में तंग या अर्ध-तंग), "टेबल" प्रकार के हमले (फ्लैट प्रकार के) या यहां तक ​​​​कि उच्च गति वाले क्षेत्रों में "गड्ढे" भी बहे। यही है, आकारिकी भी कई मापदंडों पर निर्भर है, जैसे कि पहले से ही उल्लेख किए गए और यहां तक ​​कि कण सामग्री की उपस्थिति या अनुपस्थिति।

इस प्रकार के हल्के क्षरण को रोकने के लिए, आमतौर पर जंग अवरोधकों का उपयोग किया जाता है, जो एक तरह की फिल्म या "फिल्म" बनाते हैं। सतह रक्षक जो "अवरोध" और यहां तक ​​कि अन्य प्रकार के अवरोधकों के रूप में कार्य करता है जो गैस द्वारा उत्पादित अम्लता को बेअसर कर सकते हैं भंग। आखिरकार, ऐसी सामग्रियों का उपयोग करने का भी निर्णय लिया जाता है जो इस प्रकार के जंग के लिए अधिक प्रतिरोधी होती हैं।