Ce este coroziunea CO₂ și cum este definită?

Coroziunea cu CO2 este un fenomen corosiv produs de prezența CO2 gazos, adică se dizolvă în fază apoasă și poate genera coroziune generalizată sau localizată, în principal în oțeluri la carbon.

Citat (APA)

Candela Rocío Barbisan | aug. 2022
Inginer chimist

Având în vedere că dintre toate defecțiunile care apar în timpul exploatării echipamentelor și conductelor care transportă gaze naturale sau ulei, 33% dintre ele rezultă din fenomene corozive, acest tip de coroziune joacă un rol fundamental. Se știe că 28% dintre acestea sunt cauzate de coroziunea „dulce” de către CO2, în timp ce 18% dintre defecțiuni provin din coroziunea „acidă” cu H2S.

Coroziunea internă (pe suprafața interioară) se datorează în general prezenței apei în conjuncție cu ieși afară, dioxid de carbon (CO2) și hidrogen sulfurat (H2S). De aceea, dioxidul de carbon este un gaz dizolvat corosiv, de a cărui solubilitate depinde factori precum presiunea și temperatura de operare. Dacă CO2 intră în contact cu apa din sistemul de răcire

Când CO2, prezent în fluidul transportat, reacționează cu apa prin dizolvare, formează acid carbonic, care interacționează cu fierul (componenta principală a oțelului carbon) dând naștere unei reacții globale care generează hidrogen și ionii. În plus, CO2 poate reacționa cu fierul pentru a forma carbonat feros (FeCO₃).

În prezența acidului carbonic, fierul reacționează formând respectivul carbonat și precipitând. Prin urmare, acest tip de coroziune este ușor de identificat pe baza sa morfologie de deteriorare și produse corozive găsite, cum ar fi carbonați de fier și oxizi de fier. Reacțiile implicate sunt următoarele:

După cum am menționat anterior, solubilitatea dioxidului de carbon joacă un rol fundamental, deoarece pe măsură ce crește, va fi mai mult gaz dizolvat în faza apoasă. Această solubilitate, ca în majoritatea gazele, crește odată cu creșterea presiunii totale și scăderea temperaturii. Astfel, severitatea deteriorării care apare depinde puternic de acești factori, pe măsură ce concentrația de CO2 în faza apoasă crește. Când se produce acid carbonic, pH-ul soluţie rezultatul este diminuat, acesta este și un factor de luat în considerare atunci când se evaluează viteza sa de coroziune și daunele generate.

API 571 stabilește că materialele cele mai afectate de acest tip de coroziune sunt: ​​oțelurile carbon și oțelurile slab aliate. În timp ce, o creștere a conținutului de crom în compoziția oțelului mai mare de 12%, tip 410 SS, atinge un nivel mai mare. rezistenta. De asemenea, oțelul inoxidabil austenitic din seria 300 este, de asemenea, considerat a fi rezistent la coroziune cu CO2.

Coroziunea prin CO2 sau coroziunea dulce se manifestă în moduri diferite în funcție de unitate și de echipamentul cu care lucrează. De asemenea, această morfologie daune poate varia în funcție de interacţiune cu alți agenți corozivi din mediu precum hidrogenul sulfurat, oxigenul sau chiar clorurile, care accelerează reacțiile de coroziune. Se știe că prezența ionilor de clorură scade stabilitatea stratului protector. format atât din carbonatul precipitat (FeCO3), cât și din cel format din magnetit (oxid de fier, Fe3O4). Prin urmare, pe măsură ce concentrația de clorură crește, fenomenele corozive vor fi mai probabile.

În general, se poate observa un atac generalizat sau localizat. Când această deteriorare este localizată în anumite zone care sunt cele mai afectate, pot fi identificate gropi (în zonele de curgere strâns sau semi-strâns), atacuri de tip „masă” (de tip plat) sau chiar „gropi” în zonele cu viteze mari de curgere. Adică, morfologia este, de asemenea, dependentă de mulți parametri, cum ar fi cei deja menționați și chiar de prezența sau absența materialului sub formă de particule.

Pentru a preveni acest tip de coroziune ușoară, se folosesc în mod normal inhibitori de coroziune, care formează un fel de peliculă sau „film”. protector de suprafață care acționează ca o „barieră” și chiar alte tipuri de inhibitori care pot neutraliza aciditatea produsă de gaz dizolvat. În cele din urmă, se decide și utilizarea materialelor care sunt mai rezistente la acest tip de coroziune.