Što je CO₂ korozija i kako se definira?

CO2 korozija je korozivna pojava koju uzrokuje prisutnost plinovitog CO2 tj otapa se u vodenoj fazi i može izazvati opću ili lokaliziranu koroziju, uglavnom u čelicima na ugljik.

Citat (APA)

Candela Rocío Barbisan | kolovoz 2022
Inženjer kemije

S obzirom na to da od svih kvarova koji nastaju tijekom rada opreme i cjevovoda koji transportiraju prirodni plin odn ulje, 33% njih nastaje zbog korozivnih pojava, ova vrsta korozije igra ulogu temeljni. Poznato je da je 28% njih uzrokovano "slatkom" korozijom CO2, dok 18% kvarova proizlazi iz "kisele" korozije H2S.

Unutarnja korozija (na unutarnjoj površini) općenito je posljedica prisutnosti vode u spoju s Izađi van, ugljikov dioksid (CO2) i vodikov sulfid (H2S). Zato je ugljikov dioksid korozivni otopljeni plin, čija topljivost ovisi o čimbenici kao što su pritisak i temperatura operacije. Ako CO2 dođe u kontakt s vodom u rashladnom sustavu proizvodnja, to će biti pogođeno budući da kod parcijalnih tlakova niskih od 3 psi, može doći do razrjeđivača.

Kada CO2, prisutan u transportiranoj tekućini, reagira s vodom otapanjem, formira ugljičnu kiselinu, koja stupa u interakciju sa željezom (glavnom komponentom ugljičnog čelika) što dovodi do globalne reakcije koja stvara vodik i ioni. Nadalje, CO2 može reagirati sa željezom stvarajući željezni karbonat (FeCO₃).

U prisutnosti ugljične kiseline, željezo reagira stvarajući navedeni karbonat i taloži se. Stoga je ovu vrstu korozije lako prepoznati na temelju njezine morfologija oštećenja i pronađenih korozivnih proizvoda, kao što su željezni karbonati i željezni oksidi. Uključene reakcije su sljedeće:

Kao što smo već spomenuli, topljivost ugljičnog dioksida igra temeljnu ulogu, jer kako se ona povećava, bit će više plina otopljenog u vodenoj fazi. Ova topljivost, kao iu većini plinovi, raste s povećanjem ukupnog tlaka i smanjenjem temperature. Dakle, ozbiljnost štete koja se javlja snažno ovisi o ovim čimbenicima, kako se koncentracija CO2 u vodenoj fazi povećava. Kada se ugljična kiselina proizvodi, pH vrijednosti riješenje što rezultira smanjenjem, to je također faktor koji treba uzeti u obzir pri procjeni njegove stope korozije i nastale štete.

API 571 utvrđuje da su materijali koji su najviše pogođeni ovom vrstom korozije: ugljični čelici i niskolegirani čelici. Dok povećanje sadržaja kroma u sastavu čelika veće od 12%, tip 410 SS, postiže veći izdržljivost. Isto tako, austenitni nehrđajući čelik serije 300 također se smatra otpornim na koroziju CO2.

Korozija izazvana CO2 ili slatka korozija manifestira se na različite načine ovisno o jedinici i opremi s kojom radi. Isto tako, ova morfologija oštećenja može varirati ovisno o interakcija s drugim korozivnim agensima u okolišu kao što su sumporovodik, kisik ili čak kloridi, koji ubrzavaju reakcije korozije. Poznato je da prisutnost kloridnih iona smanjuje stabilnost zaštitnog sloja. formiran i od istaloženog karbonata (FeCO3) i od magnetita (željezni oksid, Fe3O4). Stoga, kako se koncentracija klorida povećava, korozivne pojave će biti vjerojatnije.

Općenito, može se vidjeti generalizirani ili lokalizirani napad. Kada je ovo oštećenje lokalizirano u određenim područjima koja su najviše pogođena, može se identificirati rupičasta pojava (u područjima protoka uski ili polutijesni), napadi tipa "stol" (plošnog tipa) ili čak "jame" u područjima velikih brzina teći. To jest, morfologija također ovisi o mnogim parametrima, poput onih koji su već spomenuti, pa čak io prisutnosti ili odsutnosti materijala čestica.

Kako bi se spriječila ova vrsta blage korozije, obično se koriste inhibitori korozije, koji stvaraju neku vrstu filma ili "filma". površinska zaštita koja djeluje kao "barijera", pa čak i druge vrste inhibitora koji mogu neutralizirati kiselost koju proizvodi plin otopljena. Na kraju se također odlučuje koristiti materijale koji su otporniji na ovu vrstu korozije.