- Tytuł:
-
Ocena korozji stali podczas geologicznej sekwestracji dwutlenku węgla
Assessment of steel corrosion during geological carbon sequestration - Autorzy:
- Masłowski, Mateusz
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/31343912.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
- Tematy:
-
korozja
ocena
stal
dwutlenek węgla
faza nadkrytyczna CO2
sekwestracja dwutlenku węgla
corrosion
steel
assessment
carbon dioxide
CO2 supercritical phase
carbon dioxide sequestration - Opis:
-
W artykule przedstawiono tematykę związaną z korozją stali podczas geologicznej sekwestracji dwutlenku węgla. Ma to związek z tworzeniem się środowiska korozyjnego w obecności wody w środowisku CO2. Następuje wówczas pogorszenie się właściwości stali w wyniku jej reakcji z otaczającym środowiskiem i przechodzeniem wolnego metalu w związki, co wpływa w znacznym stopniu na bezpieczeństwo pracy urządzeń oraz stan rur stalowych. Opracowaną procedurę symulacji zjawiska korozji, metodykę badań, analiz i oceny korozji zweryfikowano testami laboratoryjnymi. Do testów zastosowano próbki stali L-80 (13Cr) wycięte z rury eksploatacyjnej. Natomiast środowisko korozyjne stanowił wilgotny czysty dwutlenek węgla o zawartości wody destylowanej wynoszącej 5000 ppm. Testy korozji przeprowadzono dla dwóch temperatur (40°C i 80°C) i dwóch ciśnień (8 MPa i 20 MPa), umożliwiających uzyskanie CO2 w fazie nadkrytycznej. Na podstawie wykonanych fotografii powierzchni stali nie stwierdzono widocznej korozji. Po testach korozji powierzchnie kuponów miały nadal charakter metaliczny, błyszczący. Wyznaczone na podstawie ubytku masy wartości szybkości korozji także nie wykazały procesu korozji stali w środowisku zawilgoconego CO2 dla zadanych warunków T i P. Dodatkowo wykonane obrazowanie i analiza powierzchni stali pod mikroskopem optycznym pozwoliły na zaobserwowanie początku tworzenia się korozji ogólnej (równomiernej) i wżerowej (miejscowej). Określono wielkości charakteryzujące wżery (średnią i maksymalną głębokość). Głębokość powstałych wżerów była rzędu od 0,00569 mm do 0,017 mm. Największą głębokość uzyskano w teście 4 (T = 80°C i P = 20 MPa). Na tej podstawie wyznaczono wartości szybkości korozji oraz wykonano dodatkową teoretyczną analizę głębokości korozji po 1 roku, 10, 50 i 100 latach. Pozwoliła ona stwierdzić, że niebezpieczna głębokość wżerów dla stali L-80 (13Cr) pojawi się po okresie 10 lat.
This paper discusses steel corrosion during geological sequestration of carbon dioxide. It is caused by formation of a corrosive environment in the presence of water in the CO2 environment. A deterioration of steel properties is a result of its reaction with the surrounding environment and the transition of free metal into compounds. This has a significant impact on the operational safety of equipment and steel pipes. The developed procedure for simulating the phenomenon of corrosion, the methodology of research, analysis and corrosion assessment were verified by laboratory tests. L80 (13Cr) steel samples cut from a service pipe were used for the tests. The corrosive environment was humid pure carbon dioxide with a content of distilled water of 5000 ppm. Corrosion tests were carried out for two temperatures (40 and 80°C) and two pressures (8 and 20 MPa), enabling CO2 to be obtained in the supercritical phase. No visible corrosion was found on the basis of the photographs of the steel surface. After the corrosion tests, the surfaces of the coupons were still metallic and shiny. The corrosion rate values determined on the basis of mass loss also did not show the corrosion process of steel in an environment moistened with CO2 for the given conditions T and P. Additional imaging and analysis of the corrosion pit surface under the optical microscope made it possible to observe the beginning of the formation of general (uniform) and pitting (local) corrosion. The values characterizing the pits (average and maximum depth) were determined. The depth of the resulting pits ranged from 0.00569 mm to 0.017 mm. The greatest depth was obtained in test 4 (T = 80°C and P = 20 MPa). On their basis, it was suggested to determine the value of the corrosion rate and perform an additional theoretical analysis of the corrosion depth after 1, 10, 50 and 100 years. This would enable the emergence of dangerous depth of pits for steel L-80 (13Cr) after a period of 10 years to be observed. - Źródło:
-
Nafta-Gaz; 2023, 79, 5; 326-337
0867-8871 - Pojawia się w:
- Nafta-Gaz
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł