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Title in Portuguese: Estudo da corrosão do aço Maraging grau 300 em meio de cloreto contendo CO2 e CO2 / H2S
Author: Avelino Júnior, Archimedes Fortes
Advisor(s): Lima Neto, Pedro de
Keywords: Ciência dos materiais
Eletroquímica
Aço maraging - Corrosão
Issue Date: 27-Jan-2017
Citation: AVELINO JÚNIOR, A. F. Estudo da corrosão do aço Maraging grau 300 em meio de cloreto contendo CO2 e CO2 / H2S. 2017. 120 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: Os oleodutos desempenham um papel extremamente importante no mundo como meio de transporte de gases e líquidos em longas distâncias das suas fontes para os consumidores finais No entanto inúmeras estruturas submarinas são soldadas e possuem juntas dissimilares com os flanges presentes em equipamentos submarinos estes são sujeitos a proteção catódica ocorrendo a liberação de hidrogênio que migra para o interior do metal facilitando a propagação de defeitos Desssa forma a corrosão em campos petrolíferos manifesta-se em vários meios entre os quais a corrosão por dióxido de carbono (CO2) e corrosão por ácido sulfídrico (H2S) Uma possibilidade no uso dos aços maraging seria a substituição de materiais com pouca resistência mecânica (por exemplo o aço carbono) em aplicações submarinas que necessitam também de uma boa resistência a corrosão Assim o comportamento da corrosão de um aço maraging grau 300 em um meio de NaCl 0 6 mol L-1 apenas saturado com CO2 e um outro meio de NaCl 0 6 mol L-1 contendo H2S 1 mmol L-1 e saturado com CO2, foi investigado por técnicas eletroquímicas de monitoramento de potencial de circuito aberto polarização potenciodinâmica linear e impedância eletroquímica juntamente com técnicas de caracterização em suas microestruturas utilizando por difração de raios X e de difração de elétrons retroespalhados e os produtos de corrosão obtidos foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e identificados pela técnica de X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) Antes dos ensaios de corrosão e das técnicas de cacacterização o aço maraging grau 300 foi solubilizado na temperatura de 840 °C por 1 hora e envelhecido nas temperaturas de 480 °C e 650 °C por 3 horas Os ensaios de corrosão provaram que os precipitados formados durante os tratamentos térmicos de envelhecimento foram prejudiciais a resistência à corrosão do aço maraging grau 300 e que a condição solubilizada apresentou maior resistência à corrosão que as envelhecidas e ao aço carbono 1020 A técnica de espectroscopia fotoelétrica de raios X permitiu a identificação dos compostos FeCO3 Fe2O3 ou Fe3O4 Ni(OH)2 NiO TiO2 e MoO3 nos produtos de corrosão no meio de NaCl mol L-1 contendo apenas CO2 e FeCO3 Fe2O3 Fe(SO4) e Fe(SO4)3 NiO Ni(OH)2 NiS NiSO4 MoO2 Mo2O3 e MoS2 nos produtos de corrosão no meio de NaCl mol L-1 contendo H2S 1 mmol L-1 saturado com CO2
Abstract: Pipelines play an extremely important role in the world as a means of transporting gases and liquids over long distances from their sources to final consumers . However, numerous submarines structures are welded, and have dissimilar joints in conne ction with the flanges present s in submarine equipment s , these are subject to cathodic protection, occurring the release of hydrogen that migrates into the metal, favouring the p ropagation of defects . Pipelines play an extremely important role through the world as a means of tran sporting gases and liquids over long distances from their sources to ultimate consumers . Thus , corrosion in oil fields manifests itself in several media including corrosion by carbon dioxide (CO 2 ) and corrosion by hydrogen sulphide ( H 2 S). One possibility in the use of maraging steels would be the replacement of materials with little mechanical resistance (e.g., mild steel), in submarines applications that also require a good resistance to corrosion . Thus, t he corrosion behavior of the 18 % Ni 300 - grade maraging steel in a 0.6 mol L - 1 NaCl solution just saturated with CO 2 gas and in another medium containing H 2 S 1 mmol L - 1 and saturated with CO 2 , w as investigated by open circuit potential monitoring, linear potentiodynamic polarization a nd electrochemical impedance techniques along with products corrosion characterization techniques . Prior the corrosion tests, the maraging steel was solution - treated at 840 °C for 1 h and aged at 480 °C and 650 °C for 3 hours . The corrosion electrochemical tests proved that the precipitates formed during the aging thermal treatment was detrimental to corrosion resistance of the 18Ni 300 - grade maraging steel and the solution - treated condition presented the higher corrosion resistance than the aged samples an d the 1020 mild steel . X - Ray Photoelectron Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy eletronic technique s allowed to identify FeCO 3 , Fe 2 O 3 , or Fe 3 O 4 , Ni(OH) 2 , NiO, TiO 2 and M oO 3 as the corrosion products in all 18 %Ni 300 grade maraging samples in 0.6 mol L - 1 NaCl medium, saturated with CO 2 gas . While in a 0.6 mol L - 1 NaCl solution medium containing H 2 S 1 mmol L - 1 and saturated with CO 2 , were allowed to detect FeCO 3 , Fe 2 O 3 , Fe (SO 4 ) and Fe(SO 4 ) 3 , NiO , Ni(OH) 2 , NiS, NiSO 4 , MoO 2 , Mo 2 O 3 and MoS 2 in corrosion products.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/23472
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