Apa itu Korosi CO₂ dan bagaimana definisinya?

Korosi CO2 adalah fenomena korosif yang dihasilkan oleh adanya gas CO2 yang larut dalam fase air dan dapat menghasilkan korosi umum atau lokal, terutama pada baja untuk karbon.

Kutipan (APA)

Candela Rocio Barbisan | Agustus 2022
Insinyur kimia

Mengingat bahwa dari semua kegagalan yang terjadi selama pengoperasian peralatan dan jaringan pipa yang mengangkut gas alam atau minyak, 33% di antaranya dihasilkan dari fenomena korosif, jenis korosi ini berperan mendasar. Diketahui bahwa 28% di antaranya disebabkan oleh korosi "manis" oleh CO2, sedangkan 18% kegagalan berasal dari korosi "asam" oleh H2S.

Korosi internal (pada permukaan bagian dalam) umumnya disebabkan oleh adanya air dalam hubungannya dengan: Kamu keluar, karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S). Itu sebabnya karbon dioksida adalah gas terlarut korosif, yang kelarutannya tergantung pada faktor seperti tekanan dan suhu operasi. Jika CO2 bersentuhan dengan air di sistem pendingin produksi, ini akan terpengaruh karena dengan tekanan parsial serendah 3 psi, dapat menghasilkan zat pengencer.

Ketika CO2, hadir dalam cairan yang diangkut, bereaksi dengan air dengan melarutkan, membentuk asam karbonat, yang berinteraksi dengan besi (komponen utama baja karbon) sehingga menimbulkan reaksi global yang menghasilkan hidrogen dan ion. Selanjutnya, CO2 dapat bereaksi dengan besi membentuk besi karbonat (FeCO₃).

Dengan adanya asam karbonat, besi bereaksi membentuk karbonat tersebut dan mengendap. Oleh karena itu, jenis korosi ini mudah diidentifikasi berdasarkan sifatnya morfologi kerusakan dan produk korosif yang ditemukan, seperti besi karbonat dan oksida besi. Reaksi yang terlibat adalah sebagai berikut:

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, kelarutan karbon dioksida memainkan peran mendasar, karena semakin meningkat, akan ada lebih banyak gas yang terlarut dalam fase air. Kelarutan ini, seperti pada kebanyakan gas, meningkat dengan meningkatnya tekanan total dan penurunan suhu. Dengan demikian, tingkat keparahan kerusakan yang terjadi sangat bergantung pada faktor-faktor ini, karena konsentrasi CO2 dalam fase air meningkat. Ketika asam karbonat diproduksi, pH larutan yang dihasilkan berkurang, ini juga merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan ketika mengevaluasi tingkat korosi dan kerusakan yang dihasilkan.

API 571 menentukan bahwa bahan yang paling terpengaruh oleh jenis korosi ini adalah: baja karbon dan baja paduan rendah. Sedangkan peningkatan kandungan Chromium pada komposisi baja lebih besar dari 12%, tipe 410 SS, mencapai ketahanan. Demikian juga, baja tahan karat austenitik seri 300 juga dianggap tahan terhadap korosi CO2.

Korosi oleh CO2 atau korosi manis memanifestasikan dirinya dalam cara yang berbeda tergantung pada unit dan peralatan yang digunakannya. Demikian juga, morfologi kerusakan ini dapat bervariasi tergantung pada interaksi dengan agen korosif lainnya di lingkungan seperti hidrogen sulfida, oksigen atau bahkan klorida, yang mempercepat reaksi korosi. Kehadiran ion klorida diketahui menurunkan stabilitas lapisan pelindung. dibentuk oleh endapan karbonat (FeCO3) dan yang dibentuk oleh magnetit (oksida besi, Fe3O4). Oleh karena itu, dengan meningkatnya konsentrasi klorida, fenomena korosif akan lebih mungkin terjadi.

Secara umum, serangan umum atau lokal dapat dilihat. Ketika kerusakan ini terlokalisasi di area tertentu yang paling terkena dampak, pitting dapat diidentifikasi (di area aliran ketat atau semi-ketat), serangan tipe "meja" (dari tipe datar) atau bahkan "lubang" di area kecepatan tinggi mengalir. Artinya, morfologi juga tergantung pada banyak parameter, seperti yang telah disebutkan dan bahkan ada atau tidak adanya bahan partikulat.

Untuk mencegah korosi ringan jenis ini, biasanya digunakan inhibitor korosi, yang berbentuk semacam film atau "film". pelindung permukaan yang bertindak sebagai "penghalang" dan bahkan jenis inhibitor lain yang dapat menetralkan keasaman yang dihasilkan oleh gas larut. Akhirnya, diputuskan juga untuk menggunakan bahan yang lebih tahan terhadap jenis korosi ini.