Шта је ЦО₂ корозија и како се дефинише?

ЦО2 корозија је корозивна појава настала присуством гасовитог ЦО2 тј раствара се у воденој фази и може изазвати генерализовану или локализовану корозију, углавном у челицима до угљеника.

Цитат (АПА)

Цандела Роцио Барбисан | авг. 2022
Хемијски инжењер

С обзиром да од свих кварова који се јављају у току рада опреме и цевовода којима се транспортује природни гас одн уља, њих 33% је резултат корозивних појава, ова врста корозије игра улогу фундаментални. Познато је да је 28% њих узроковано "слатком" корозијом ЦО2, док 18% кварова произилази из "киселине" корозије Х2С.

Унутрашња корозија (на унутрашњој површини) је углавном последица присуства воде у комбинацији са изађи, угљен-диоксид (ЦО2) и водоник сулфид (Х2С). Због тога је угљен-диоксид корозивни растворени гас, чија растворљивост зависи од Фактори као што су притисак и температура операције. Ако ЦО2 дође у контакт са водом у систему за хлађење производње, ово ће бити погођено јер са парцијалним притисцима од чак 3 пси, то може довести до средства за разређивање.

Када ЦО2, присутан у транспортованој течности, реагује са водом растварањем, он формира угљену киселину, која ступа у интеракцију са гвожђем (главном компонентом угљеничног челика) што доводи до глобалне реакције која генерише водоник и јони. Штавише, ЦО2 може да реагује са гвожђем да би се формирао гвожђе карбонат (ФеЦО₃).

У присуству угљене киселине, гвожђе реагује формирајући поменути карбонат и таложење. Стога се ова врста корозије лако може препознати на основу њеног морфологија оштећења и пронађених корозивних производа, као што су карбонати гвожђа и оксиди гвожђа. Реакције које су укључене су следеће:

Као што смо раније поменули, растворљивост угљен-диоксида игра основну улогу, јер како се повећава, биће више гаса раствореног у воденој фази. Ова растворљивост, као и код већине гасови, расте са повећањем укупног притиска и смањењем температуре. Дакле, тежина оштећења које настаје снажно зависи од ових фактора, јер се концентрација ЦО2 у воденој фази повећава. Када се производи угљена киселина, пХ вредности решење резултат је смањен, ово је такође фактор који треба узети у обзир приликом процене степена корозије и настале штете.

АПИ 571 одређује да су материјали који су највише погођени овом врстом корозије: угљенични челици и нисколегирани челици. Док повећање садржаја хрома у саставу челика више од 12%, тип 410 СС, достиже веће издржљивост. Исто тако, аустенитни нерђајући челик серије 300 се такође сматра отпорним на ЦО2 корозију.

Корозија од ЦО2 или слатка корозија се манифестује на различите начине у зависности од јединице и опреме са којом ради. Исто тако, ова морфологија оштећења може варирати у зависности од интеракција са другим корозивним агенсима у окружењу као што су водоник сулфид, кисеоник или чак хлориди, који убрзавају реакције корозије. Познато је да присуство хлоридних јона смањује стабилност заштитног слоја. формиран и од исталоженог карбоната (ФеЦО3) и од оног формираног од магнетита (оксид гвожђа, Фе3О4). Стога, како се концентрација хлорида повећава, корозивне појаве ће бити вероватније.

Генерално, може се видети генерализовани или локализовани напад. Када се ово оштећење локализује у одређеним областима које су највише погођене, може се идентификовати рупица (у областима протока тесни или полутесни), напади типа „стони“ (равног типа) или чак „јаме“ у областима великих брзина ток. То јест, морфологија такође зависи од многих параметара, као што су они који су већ поменути, па чак и од присуства или одсуства материјала у облику честица.

Да би се спречила ова врста благе корозије, обично се користе инхибитори корозије, који формирају неку врсту филма или "филма". површински заштитник који делује као "баријера" па чак и друге врсте инхибитора који могу неутралисати киселост коју производи гас растворено. На крају се такође одлучује да се користе материјали који су отпорнији на ову врсту корозије.