CARDOSO, A. S.; Estudo da corrosão de ligas Fe-Cr-Mo em água artificial de tanque de armazenamento de petróleo saturada com CO2. 2012. 50 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-15T19:28:50Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_ascardoso.pdf: 1550155 bytes, checksum: 52c246f369a8b1fdd15b0b9052264efa (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-10-30T19:08:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_ascardoso.pdf: 1550155 bytes, checksum: 52c246f369a8b1fdd15b0b9052264efa (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-30T19:08:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_ascardoso.pdf: 1550155 bytes, checksum: 52c246f369a8b1fdd15b0b9052264efa (MD5) Previous issue date: 2012 / The objective of this work was to evaluate the influence of the percentage in mass of Mo in Fe-Cr-Mo alloys against CO2 corrosion in artificial water of oil storage tank and to propose an experimental alloy to be used in susceptible to this kind of corrosion pipes. They had been studied the 1020 carbon steel, for comparison, and two types of Fe-Cr-Mo alloys, one advertising, called P9 (Fe-9Cr-1Mo); and one experimental alloy, E (Fe-9Cr-5Mo). They had been made measurements of LSP with time of Eoc of 1 h. The curves had shown that, in 1020 steel, the dissolution of Fe occurs only, whereas, with the increase of the percentage of Mo, occurs passivation. Monitoring of the corrosion was made by electrochemical impedance spectroscopy, throughout 168 h of immersion. Nyquist diagrams had shown that the increase of Mo content increased the impedance of the studied alloys. Although, the Bode representations showed that there is only one process in the corrosion of 1020 steel, while there are two ones for P9 and E alloys. The characterization of the surface was made by SEM. The distribution of the corrosion products was homogeneous in the 1020 steel and heterogeneous one in the other alloys. The identification of the corrosion products was made by RAMAN spectroscopy, showing that there was protective corrosion products formation only to Fe-Cr-Mo alloys and that only the E alloy presented Mo-containing products. This is in agreement with the results obtained in polarization curves and in impedance diagrams, once Mo can stabilizes passivation films. So, experimental E alloy can be used in substitution of P9 alloy in oil exploration plants susceptible to CO2 corrosion. / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da porcentagem em massa de Mo em ligas Fe-Cr-Mo frente à corrosão por CO2 em água artificial de tanque de armazenamento de petróleo e propor uma liga experimental para ser usada em dutos suscetíveis a esse tipo de corrosão. Foram estudados o aço carbono 1020, para comparação, e dois tipos de ligas Fe-Cr-Mo, uma comercial, denominada P9 (Fe-9Cr-1Mo); e uma liga experimental, E (Fe-9Cr-5Mo). Foram feitas medidas de PLP com tempo de Eca de 1 h. As curvas mostraram que, no aço 1020, ocorre apenas a dissolução do Fe, enquanto que, com o aumento da porcentagem de Mo, ocorre passivação. O monitoramento da corrosão foi feito por espectroscopia de impedância eletroquímica, ao longo de 168 h de imersão. Os diagramas de Nyquist mostraram que o aumento na quantidade de Mo aumenta a impedância das ligas estudadas. Já as representações de Bode mostraram que há apenas um processo na corrosão no aço 1020, enquanto que há dois para as ligas P9 e E. A caracterização da superfície foi feita por MEV. A distribuição dos produtos de corrosão foi homogênea no aço 1020 e heterogênea nas demais ligas. A identificação dos produtos de corrosão foi feita por espectroscopia RAMAN, mostrando que houve a formação de produtos de corrosão protetores apenas para as ligas Fe-Cr-Mo e que apenas a liga E apresentou produtos contendo Mo. Isso está em acordo com os resultados obtidos nas curvas de polarização e nos diagramas de impedância, uma vez que o Mo pode estabilizar filmes de passivação. Assim, a liga experimental E pode ser usada em substituição à liga comercial P9 em plantas de exploração de petróleo suscetíveis a corrosão por CO2.

A aquicultura no Brasil encontra-se numa fase de crescimento, principalmente com o cultivo intensivo de espécies de interesse comercial. Os peixes são abatidos por imersão em gelo e água, ou por asfixia em gelo, métodos que comprovadamente não causam a imediata perda de função cerebral e podem ter consequências prejudiciais à qualidade da carne. Desta forma, tornam-se necessários estudos que identifiquem a melhor forma de insensibilização para peixes, que proporcionem ao mesmo tempo menor sofrimento e maior qualidade da carne. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar influência da insensibilização pré abate por eletronarcose, narcose por CO2 e hipotermia sobre a qualidade da carne de bijupirá e estudar a estabilidade da carne sob o resfriamento e congelamento, mensurando as principais variáveis físico-químicas e sensoriais utilizadas tanto na indústria e na pesquisa. Para isso foram realizados dois experimentos, onde no primeiro noventa exemplares foram submetidos aos três tratamentos. Após a insensibilização os peixes foram abatidos por sangria e mantidos resfriados a 4ºC durante 21 dias. As amostras foram coletadas após a determinação da morte do animal (hora 0), 5 horas e aos 1, 7, 14 e 21 dias de armazenamento. Os dados foram submetidos à ANOVA e constatada diferença significativa (P<0,05), as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. Foram avaliados o índice de rigor, pH muscular, bases nitrogenadas voláteis (BNV), propriedades dielétricas, análise sensorial, degradação do ATP muscular. O tempo decorrido para a insensibilização dos animais foi bastante diferente (eletronarcose: 2 segundos; narcose CO2: 31 minutos; hipotermia: 17,5 minutos). A coloração das brânquias apresentou diferença significativa (P<0,05). Peixes insensibilizados por hipotermia apresentaram maior velocidade de degradação de adenosina trifosfato e maior velocidade de formação de hipoxantina, animais insensibilizados por eletronarcose apresentaram maior velocidade aumento de valor de K. No segundo experimento os peixes foram submetidos a cada um dos tratamentos, e quando constatado o estado de insensibilização aparente, precedia-se com o corte dos arcos branquiais, filetagem, congelamento ultrarrápido, embalagem e manutenção em freezer -18ºC por 180 dias. A cada 60 dias amostras foram coletadas para avaliação de perda de água por gotejamento, perda de água por cocção, oxidação lipídica, desnaturação proteica, pH muscular, contração do filé, cor e alteração dos ácidos graxos durante o congelamento. A intensidade de vermelho foi maior nos peixes insensibilizado por eletronarcose (P>0,05). Foi constatado que o congelamento ultrarrápido é capaz de mascarar as perdas de qualidade decorrentes do estresse pré-abate. Nenhum dos tratamentos foi capaz de interferir significativamente (P>0,05) na degradação destes ácidos. Para os índices de saudabilidade estudados, houve diferença significativa entre os tratamentos tanto na relação n6/n3, peixes insensibilizados por eletronarcose apresentam melhores médias para índices trombogênico e aterogênico. Conclui-se que a eletronarcose pode ser uma boa opção para o abate de bijupirás, por causar insensibilização aparente rápida e com mínimo de sofrimento sem perda de qualidade da carne. / Aquaculture in Brazil is growing phase, particularly with the intensive cultivation of commercial species. The fish are killed by immersion in ice and water, or by asphyxiation in ice, proven methods that do not cause immediate loss of brain function and may have adverse consequences on meat quality. Thus it becomes necessary studies to identify the best way to fish stunning, which provide the same, less pain and better quality of the meat. The objective of this study was to evaluate the influence of pre slaughter by electro stunning, CO2 narcosis and hypothermia on the quality of cobia meat and study the stability of the meat in cooling and freezing, measuring the main physical and chemical variables and sensory used both in industry and research. For this two experiments were conducted, where the first ninety copies were submitted to three treatments. After stunning the fish were slaughtered by bleeding and kept refrigerated at 4°C for 21 days. Samples were collected after determination of the death of the animal (time 0), 5 hours and 1, 7, 14 and 21 days of storage. The data were submitted to ANOVA and found significant differences (P <0.05), means were compared by Tukey test. We evaluated the accuracy index, muscle pH, volatile nitrogenous bases (VBN), dielectric properties, sensory evaluation, muscle ATP degradation. The elapsed time for the stunning of animals was quite different (electronarcosis: 2 seconds; CO2 narcosis: 31 minutes; hypothermia: 17.5 minutes). The color of the gills showed a significant difference (P <0.05). Fish were stunned by hypothermia showed greater speed of adenosine triphosphate degradation of hypoxanthine and higher speed of training, animals were stunned by electro showed greater speed increasing value K. In the second experiment, fish were subjected to each treatment, and when the verified state of apparent stunning if preceded with cutting the gill arches, filleting, ultra-fast freezing, packaging and maintenance in freezer -18 ° C for 180 days. Every 60 days samples were collected for assessment of loss of water drip water loss by cooking, lipid oxidation, protein denaturation, muscle pH, fillet contraction, color and alteration of fatty acids during freezing. The red intensity was higher in fish numb by electro (P> 0.05). It was found that the ultrafast freezing is able to mask the quality losses associated with the pre-slaughter stress. none of the treatments were able to interfere significantly (P> 0.05) in the degradation of these acids. For the healthiness indices studied, there was a significant difference between treatments in both the relationship n6/n3, fish stunned by electro have better averages for thrombogenic and atherogenic index. It concludes that electro can be a good option for slaughtering bijupirás, to cause rapid apparent stunning and with minimal suffering no loss of meat quality.

A aquicultura no Brasil encontra-se numa fase de crescimento, principalmente com o cultivo intensivo de espécies de interesse comercial. Os peixes são abatidos por imersão em gelo e água, ou por asfixia em gelo, métodos que comprovadamente não causam a imediata perda de função cerebral e podem ter consequências prejudiciais à qualidade da carne. Desta forma, tornam-se necessários estudos que identifiquem a melhor forma de insensibilização para peixes, que proporcionem ao mesmo tempo menor sofrimento e maior qualidade da carne. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar influência da insensibilização pré abate por eletronarcose, narcose por CO2 e hipotermia sobre a qualidade da carne de bijupirá e estudar a estabilidade da carne sob o resfriamento e congelamento, mensurando as principais variáveis físico-químicas e sensoriais utilizadas tanto na indústria e na pesquisa. Para isso foram realizados dois experimentos, onde no primeiro noventa exemplares foram submetidos aos três tratamentos. Após a insensibilização os peixes foram abatidos por sangria e mantidos resfriados a 4ºC durante 21 dias. As amostras foram coletadas após a determinação da morte do animal (hora 0), 5 horas e aos 1, 7, 14 e 21 dias de armazenamento. Os dados foram submetidos à ANOVA e constatada diferença significativa (P<0,05), as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. Foram avaliados o índice de rigor, pH muscular, bases nitrogenadas voláteis (BNV), propriedades dielétricas, análise sensorial, degradação do ATP muscular. O tempo decorrido para a insensibilização dos animais foi bastante diferente (eletronarcose: 2 segundos; narcose CO2: 31 minutos; hipotermia: 17,5 minutos). A coloração das brânquias apresentou diferença significativa (P<0,05). Peixes insensibilizados por hipotermia apresentaram maior velocidade de degradação de adenosina trifosfato e maior velocidade de formação de hipoxantina, animais insensibilizados por eletronarcose apresentaram maior velocidade aumento de valor de K. No segundo experimento os peixes foram submetidos a cada um dos tratamentos, e quando constatado o estado de insensibilização aparente, precedia-se com o corte dos arcos branquiais, filetagem, congelamento ultrarrápido, embalagem e manutenção em freezer -18ºC por 180 dias. A cada 60 dias amostras foram coletadas para avaliação de perda de água por gotejamento, perda de água por cocção, oxidação lipídica, desnaturação proteica, pH muscular, contração do filé, cor e alteração dos ácidos graxos durante o congelamento. A intensidade de vermelho foi maior nos peixes insensibilizado por eletronarcose (P>0,05). Foi constatado que o congelamento ultrarrápido é capaz de mascarar as perdas de qualidade decorrentes do estresse pré-abate. Nenhum dos tratamentos foi capaz de interferir significativamente (P>0,05) na degradação destes ácidos. Para os índices de saudabilidade estudados, houve diferença significativa entre os tratamentos tanto na relação n6/n3, peixes insensibilizados por eletronarcose apresentam melhores médias para índices trombogênico e aterogênico. Conclui-se que a eletronarcose pode ser uma boa opção para o abate de bijupirás, por causar insensibilização aparente rápida e com mínimo de sofrimento sem perda de qualidade da carne. / Aquaculture in Brazil is growing phase, particularly with the intensive cultivation of commercial species. The fish are killed by immersion in ice and water, or by asphyxiation in ice, proven methods that do not cause immediate loss of brain function and may have adverse consequences on meat quality. Thus it becomes necessary studies to identify the best way to fish stunning, which provide the same, less pain and better quality of the meat. The objective of this study was to evaluate the influence of pre slaughter by electro stunning, CO2 narcosis and hypothermia on the quality of cobia meat and study the stability of the meat in cooling and freezing, measuring the main physical and chemical variables and sensory used both in industry and research. For this two experiments were conducted, where the first ninety copies were submitted to three treatments. After stunning the fish were slaughtered by bleeding and kept refrigerated at 4°C for 21 days. Samples were collected after determination of the death of the animal (time 0), 5 hours and 1, 7, 14 and 21 days of storage. The data were submitted to ANOVA and found significant differences (P <0.05), means were compared by Tukey test. We evaluated the accuracy index, muscle pH, volatile nitrogenous bases (VBN), dielectric properties, sensory evaluation, muscle ATP degradation. The elapsed time for the stunning of animals was quite different (electronarcosis: 2 seconds; CO2 narcosis: 31 minutes; hypothermia: 17.5 minutes). The color of the gills showed a significant difference (P <0.05). Fish were stunned by hypothermia showed greater speed of adenosine triphosphate degradation of hypoxanthine and higher speed of training, animals were stunned by electro showed greater speed increasing value K. In the second experiment, fish were subjected to each treatment, and when the verified state of apparent stunning if preceded with cutting the gill arches, filleting, ultra-fast freezing, packaging and maintenance in freezer -18 ° C for 180 days. Every 60 days samples were collected for assessment of loss of water drip water loss by cooking, lipid oxidation, protein denaturation, muscle pH, fillet contraction, color and alteration of fatty acids during freezing. The red intensity was higher in fish numb by electro (P> 0.05). It was found that the ultrafast freezing is able to mask the quality losses associated with the pre-slaughter stress. none of the treatments were able to interfere significantly (P> 0.05) in the degradation of these acids. For the healthiness indices studied, there was a significant difference between treatments in both the relationship n6/n3, fish stunned by electro have better averages for thrombogenic and atherogenic index. It concludes that electro can be a good option for slaughtering bijupirás, to cause rapid apparent stunning and with minimal suffering no loss of meat quality.

Submitted by Helena Alves do Prado null (helenapradoeco@gmail.com) on 2017-12-08T19:34:27Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_HAP.pdf: 5105198 bytes, checksum: 05421b9dc8b38cd4f75d69d9f2066044 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2017-12-11T16:34:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 prado_ha_me_rcla.pdf: 5105198 bytes, checksum: 05421b9dc8b38cd4f75d69d9f2066044 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T16:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 prado_ha_me_rcla.pdf: 5105198 bytes, checksum: 05421b9dc8b38cd4f75d69d9f2066044 (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A importância das florestas tropicais para o ciclo de carbono global e a incerteza de suas respostas a novas condições ambientais evidenciam a necessidade de aprofundar o conhecimento acerca de como as mudanças climáticas repercutirão nas dinâmicas florestais e nos processos fisiológicos associados. Essa dissertação, vinculada ao experimento AmazonFACE, objetiva avaliar como o incremento de CO2 atmosférico poderia repercutir na produtividade e eficiência no uso da água da Floresta Amazônica; se atributos funcionais envolvidos nesses processos (vcmax e g1) seriam modificados; e se ocorreriam mudanças na configuração funcional modelada da região. Para melhor caracterizar a diversidade funcional e as diferentes estratégias de sobrevivência adotadas pelas plantas em um ecossistema hiperdiverso, desenvolveu-se o CAETÊ (Carbon and Ecosystem Functional-Trait Evaluation Model) que, diferentemente dos modelos baseados em tipos funcionais, não parametriza a priori as possíveis combinações de atributos funcionais e simula um número superior de estratégicas de vida (PLS), sendo essas amostradas semi-aleatoriamente pelo modelo. Ao avaliar a performance do CAETÊ, verificou-se que a consideração de um número elevado de PLS – em vez de uma abordagem baseada em poucos tipos funcionais – simula maiores taxas de produtividade e condutância estomática; e que esse aumento tende à estabilização, com o aumento de estratégias consideradas. A aplicação do modelo foi feita utilizando a concentração de CO2 a ser empregada no AmazonFACE, de 600 ppm. Nas simulações, verificou-se uma redução nos valores médios de vcmax e g1, assim como uma modificação nos seus padrões de distribuição. Essas alterações associaram-se a um incremento nas taxas modeladas de produtividade e no uso da água, nas florestas tropicais, próximo a 13.5% (GPP) e 14.2% (NPP); redução de 3.8% na condutância estomática; e maior eficiência no uso da água (+21.1%). O enriquecimento da atmosfera também esteve associado à redução de ~5.5% na riqueza funcional. À medida que se avança para condições ambientais sem precedentes, torna-se de grande valia o uso de novas abordagens pelos modelos vegetacionais, que possibilitem a consideração de um número superior de estratégias de sobrevivência das plantas; e a captação de possíveis alterações nas respostas de atributos funcionais essenciais e, consequentemente, na riqueza funcional dos ecossistemas. As florestas tropicais desempenham um papel essencial nessas dinâmicas, uma vez que, além de hiperdiversas, são centrais para o ciclo de carbono global. / The importance of tropical forests in the global carbon cycle and the uncertainty of the forest’s responses to new environmental conditions evidence the necessity of deepening our knowledge about how climate changes affect forest dynamics and the associated physiological processes. This dissertation, linked to the AmazonFACE experiment, aims to evaluate how increasing atmospheric levels of CO2 could influence primary productivity and water use efficiency of the Amazon Forest; if functional traits involved in such processes (vcmax e g1) would be modified; and if changes would occur in the region’s modeled functional configuration. Aiming for a better characterization of the functional diversity and the different survival strategies adopted by plants in a hyperdiverse ecosystem, we developed the CAETÊ (Carbon and Ecosystem Functional-Trait Evaluation Model) which, unlike models based on functional types, does not perform a priori parameterization of the possible combinations of functional traits and simulates a superior amount of life strategies (PLS), that are semi-randomly sampled by the model. When evaluating CAETÊ’s performance, we verified that the consideration high number of PLS – instead of a framework based in few functional types – simulates higher amounts of productivity and stomatal conductance; and that such increase tends to stabilization when more strategies are considered. The model was applied using the CO2 concentration to be used in AmazonFACE – 600ppm. Simulations showed a reduction in the average values of de vcmax and g1, as well as a change in their patterns of distribution. Such alterations are associated to an increase in modeled values of productivity and water use of tropical forests close to 13.5% (GPP) and 14.2% (NPP), a reduction of 3.8% in stomatal conductance, and higher efficiency in water use (+21.1%). The atmospheric enrichment was also associated with a ~5.5% reduction in the functional richness. As the environment advances to unprecedented conditions, it becomes clear how worthy is the use of new approaches by vegetational models that enable consideration of higher numbers of plant survival strategies; and the uptake of possible changes in responses of essential functional traits, therefore, in the functional richness of the environment. The tropical forests influence deeply such dynamics; once beyond hyperdiverse.

[pt] O aço carbono é amplamente utilizado na confecção de equipamentos e tubulações que atendem às necessidades dos processos de produção e transporte de combustíveis fósseis. Sabe-se que o aço carbono em contato com o ambiente de CO2 sofrem corrosão, levando à perda de qualidade no processo e consequentemente impactos nos custos de produção. Os revestimentos não-metálicos podem ser utilizados como método de prevenção contra à corrosão, assegurando a qualidade do produto final e diminuindo os custos de produção. Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento do aço AISI 1020 revestido por nanocoating em um meio contendo CO2. Os testes foram realizados em solução salina de 3 por cento wt de NaCl saturada com CO2 a 75 bar de pressão, temperturas de 50 graus Celsius e 100 graus Celsius e tempos de exposição que variaram de 15 a 30 dias. O comportamento da corrosão foi avaliado através de técnicas eletroquímicas, tais como, Resistência à Polarização Liner (RPL), Impedância Eletroquímica (EIS) e Curvas Tafel e pela variação de massa. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi utilizada para avaliar a morfologia do filme formado e a Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) foram utilizadas para determinar a composição química. O melhor resultado do revestimento foi observado para o tempo de 15 dias a 50 graus Celsius, mesmo assim há formação de uma camada de corrosão. Em todas as outras condições estudadas não houve proteção efetiva do revestimento. Para as condições estudadas, os resultados obtidos indicam que este tipo de revestimento não pode ser utilizado para temperaturas acima de 50 graus Celsius. / [en] Carbon steel is widely used in the manufacture of equipment and piping to meet the needs of the production and transportation of fossil fuels. It is well known that carbon steel in contact with the CO2 environment will corrode leading to the loss of quality in the process and consequently impacts in production and repair costs, among others. Non-metallic coatings can be used as a method of preventing corrosion, ensuring the quality of the final product and reducing production costs. The objective of this work was the evaluation of a nano coated AISI 1020 steel in a CO2 environment. Corrosion tests were performed in a brine solution of 3 per cent wt NaCl saturated with CO2, at a pressure of 75 bar and temperatures of 50 Celsius degrees and 100 Celsius degrees for 15 and 30 days. The corrosion rate behavior was evaluated through electrochemical techniques, such as, Linear Polarization Resistance (LPR), Electrochemical Impedance (EIS) and Tafel Curves and mass variation. Corrosion products were analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). For the conditions tested the coating with nanotubes and polymeric matrix withstand the maximum of 15 days at 50 Celsius degrees, although a corrosion layer was observed. No effective coating protection was observed for the other conditions studied, indicating that this type of coating can not be used for temperatures above 50 Celsius degrees.

[pt] Neste trabalho foi estudada a formação de camadas de produtos de corrosão em dois aços, o API 5L X80 usado para transporte de óleo e gás e o API 5CT utilizado em poço de petróleo case tubing. Foram utilizadas as técnicas de perda de massa e técnicas eletroquímicas tais como resistência a polarização linear RPL, curvas tafel e espectroscopia de impedância eletroquímica EIS foram empregadas para determinar as taxas de corrosão. Os ensaios foram realizados em condições estáticas numa solução de salmoura 3 porcento wt de NaCl sob 55 bar de pressão parcial de CO2 e total de 75bar, tempos de exposição de 7, 15, 21 e 30 dias e temperaturas de 25 Graus Celsius, 50 Graus Celsius e 75 Graus Celsius. Microscopia eletrônica de varredura MEV foi usada para a análise da morfologia. DRX e EDS foram utilizadas para determinar a composição química. As camadas formadas foram avaliadas em função da espessura, morfologia e composição química. Encontrou-se que a 25 Graus Celsius só houve formação de camada de carbonato de ferro após 30 dias de imersão para ambos os aços e que para 50 Graus Celsius e 75 Graus Celsius houve formação de duas camadas para todos os tempos de imersão cuja composição química mostrou o carbonato de ferro FeCO3 como principal produto de corrosão para os dois aços. A condição de teste que apresentou menor taxa de corrosão e maior proteção da camada de carbonato de ferro FeCO3 foi para 75 Graus Celsius e 30 dias de tempo de imersão. Os resultados de RPL e EIS são semelhantes aos obtidos por perda de massa mantendo a mesma tendência de redução com o tempo e a temperatura. / [en] This study evaluated the CO2 corrosion layer formation on the surface of two different steels, the API 5L X80 used for oil and gas transportation and the API 5CT used in oil production (case tubing). Techniques such as weight loss and electrochemical techniques as linear polarization resistance (LPR), Tafel curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed to determine the corrosion rate. Tests were conducted under static conditions in a brine 3 percent wt solution of of NaCl under CO2 partial pressure of 55 bar and total of 75 bar, immersion times of 7, 15, 21 and 30 days and temperatures of 25 Celcius, 50 Celcius and 75 Celcius. Analysis of the scale morphology was carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM), and X-ray Diffraction. (XRD) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) were used to determine the chemical composition. The layers formed were evaluated as a function of its thickness, morphology and chemical composition. It was found out that at 25 Celcius only after 30 days of immersion there was iron carbonate layer formation for both steels and at 50 Celcius and 75 Celcius there was the growth of two layers for all immersion times, being the chemical composition of these layers identifyed as iron carbonate FeCO3 as the main corrosion product for the two steels. The lowest corrosion rate and most protective layer of iron carbonate FeCO3 was for the condition at 75 Celcius and 30 days of immersion. The results obtained of LPR and EIS were similar to those obtained by mass loss showing the same tendency, reducing with time and temperature.

Submitted by PPG Engenharia e Tecnologia de Materiais (engenharia.pg.materiais@pucrs.br) on 2018-11-16T17:04:36Z No. of bitstreams: 1 Disserta??o homologa??o Viviane Bettanin 14.11.2018.pdf: 3436850 bytes, checksum: 12199a52b8023657a598a8254ca85c0f (MD5) / Approved for entry into archive by Sheila Dias (sheila.dias@pucrs.br) on 2018-11-19T13:58:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disserta??o homologa??o Viviane Bettanin 14.11.2018.pdf: 3436850 bytes, checksum: 12199a52b8023657a598a8254ca85c0f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-19T14:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta??o homologa??o Viviane Bettanin 14.11.2018.pdf: 3436850 bytes, checksum: 12199a52b8023657a598a8254ca85c0f (MD5) Previous issue date: 2018-08-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / In order to reduce the environmental impacts caused by chemical harmful to the environmental and to human health, the development of natural substances that are able to substitute these dangerous components have been increased. Tannins are a group of natural poliphenolic components extracted from plants that could be used as corrosion inhibitors. This study investigates the utilization of two bark of black wattles (Acacia mearnsii) as corrosion inhibitors, Weibull and Macrospec, in acidic medium and in atmospheric environment and in aqueous CO2 rich medium under high pressure. API 5L X65 steel samples were exposed to a corrosive medium (0.1 M HCl) with different tannin concentrations. The best results were duplicate to an environmental with CO2 saturated water at 15 MPa and 50?C. In order to characterize the specimens scanning electron microscopy by gun field emission, energy dispersive spectroscopy, X ray diffraction, mass loss tests and potenciodynamic polarization tests were used. The results indicated that both tannins, at atmospheric pressure and 0.1 M HCl corrosive environment have similar performance as corrosion inhibitors, and the higher dosage tested (12 g/L) exhibited the best efficiency. However, when the tannins were tested in environment with presence of CO2 under high pressure (15 MPa) and 50?C the results were different, and only Macrospec tannin had an inhibitory action under the conditions tested. / Visando diminuir os impactos ambientais causados por subst?ncias qu?micas nocivas ao meio ambiente e ? sa?de humana, a procura por substitutos naturais destes compostos em diversas aplica??es vem sendo intensificada. Taninos compreendem uma classe de compostos polifen?licos naturais extra?dos de plantas, podendo ser usados como inibidores de corros?o em meio aquoso. Neste estudo avaliou-se a utiliza??o de dois taninos vegetais da ac?cia negra (Acacia mearnsii), Weibull (em p?) e Macrospec (l?quido), como inibidores de corros?o em meios ?cidos em ambiente atmosf?rico e em ambiente com a presen?a de CO2 a alta press?o. Corpos de prova de a?o API5L X65 foram expostos a meio acidificado com HCl 0,1 M com diferentes concentra??es de taninos e o melhor resultado no que se refere ? concentra??o do tanino para a inibi??o de corros?o foi replicado para um meio com ?gua saturada com CO2 a 15 MPa e 50?C. Para caracteriza??o foram realizadas as an?lises de microscopia eletr?nica de varredura, difra??o de raios X, medidas eletroqu?micas de polariza??o potenciodin?mica, e testes de perda de massa. Os resultados indicaram que ambos os taninos, em meio de HCl 0,1 M e press?o atmosf?rica, apresentaram desempenho similar no que diz respeito aos efeitos de inibi??o da corros?o e a maior dosagem utilizada (12 g/L) foi a que apresentou melhor efici?ncia de inibi??o. Por?m, quando testados em meio de ?gua saturada com CO2 a 50?C e 15 MPa o comportamento dos taninos foi distinto, sendo que apenas o tanino Macrospec teve a??o inibit?ria nas condi??es testadas.

[pt] Os ativos de produção da indústria petrolífera estão atingindo reservas de petróleo em maiores profundidades e condições ambientais mais diversas impostas pelo subsolo marinho, neste cenário os problemas ocasionados pela corrosão acarretam maiores perdas econômicas. O CO2 está presente na indústria petrolífera geralmente através da queima de hidrocarbonetos, sendo que o CO2 forma com a água o ácido carbônico (H2CO3) que gera grave corrosão nos metais em contato. Esta pesquisa avaliou o desempenho de um revestimento comercial de base polimérica reforçado com nanotubos de carbono e de outro revestimento de resina epóxi NOVOLAC, ambos aplicados sobre o aço carbono AISI 1020. Estes corpos de prova revestidos foram imersos em uma solução salina com 3 porcento wt de NaCl e em outra solução salina com 3,5 porcento wt de CaCl2, ambas saturadas com CO2., pressão de 75 bar, temperatura de 75 graus C e tempo de imersão de 360 horas. Foram empregadas técnicas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Difração de Raios X (DRX). Os resultados mostraram que o revestimento de resina epóxi NOVOLAC apresentou o melhor desempenho em ambos os meios para as condições utilizadas neste trabalho. / [en] The production assets of the oil industry are reaching oil reserves at greater depths and more diverse environmental conditions imposed by the marine subsoil, in this scenario the problems caused by corrosion lead to greater economic losses. CO2 is present in the petroleum industry generally through the burning of hydrocarbons, with CO2 forming the acidic acid (H2SO3) that generates severe corrosion in the metals. This study evaluated the performance of a nanoparticularized coating with carbon nanotubes and another NOVOLAC epoxy impregnated coating, both coating AISI 1020 carbon steel. These coated specimens were immersed in a saline solution containing 3 percent wt NaCl and in another saline solution with 3.5 percent wt CaCl2, both saturated with CO2, 75 bar of pressure, 75 celsius degrees and immersion for 360 hours. Techniques such as Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Energy Spectroscopy (EDS) and X-ray Diffraction (XRD) were used. The results showed that the NOVOLAC epoxy coating showed the best performance in both saline solutions for the conditions studied.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi avaliar a influÃncia da porcentagem em massa de Mo em ligas Fe-Cr-Mo frente à corrosÃo por CO2 em Ãgua artificial de tanque de armazenamento de petrÃleo e propor uma liga experimental para ser usada em dutos suscetÃveis a esse tipo de corrosÃo. Foram estudados o aÃo carbono 1020, para comparaÃÃo, e dois tipos de ligas Fe-Cr-Mo, uma comercial, denominada P9 (Fe-9Cr-1Mo); e uma liga experimental, E (Fe-9Cr-5Mo). Foram feitas medidas de PLP com tempo de Eca de 1 h. As curvas mostraram que, no aÃo 1020, ocorre apenas a dissoluÃÃo do Fe, enquanto que, com o aumento da porcentagem de Mo, ocorre passivaÃÃo. O monitoramento da corrosÃo foi feito por espectroscopia de impedÃncia eletroquÃmica, ao longo de 168 h de imersÃo. Os diagramas de Nyquist mostraram que o aumento na quantidade de Mo aumenta a impedÃncia das ligas estudadas. Jà as representaÃÃes de Bode mostraram que hà apenas um processo na corrosÃo no aÃo 1020, enquanto que hà dois para as ligas P9 e E. A caracterizaÃÃo da superfÃcie foi feita por MEV. A distribuiÃÃo dos produtos de corrosÃo foi homogÃnea no aÃo 1020 e heterogÃnea nas demais ligas. A identificaÃÃo dos produtos de corrosÃo foi feita por espectroscopia RAMAN, mostrando que houve a formaÃÃo de produtos de corrosÃo protetores apenas para as ligas Fe-Cr-Mo e que apenas a liga E apresentou produtos contendo Mo. Isso està em acordo com os resultados obtidos nas curvas de polarizaÃÃo e nos diagramas de impedÃncia, uma vez que o Mo pode estabilizar filmes de passivaÃÃo. Assim, a liga experimental E pode ser usada em substituiÃÃo à liga comercial P9 em plantas de exploraÃÃo de petrÃleo suscetÃveis a corrosÃo por CO2. / The objective of this work was to evaluate the influence of the percentage in mass of Mo in Fe-Cr-Mo alloys against CO2 corrosion in artificial water of oil storage tank and to propose an experimental alloy to be used in susceptible to this kind of corrosion pipes. They had been studied the 1020 carbon steel, for comparison, and two types of Fe-Cr-Mo alloys, one advertising, called P9 (Fe-9Cr-1Mo); and one experimental alloy, E (Fe-9Cr-5Mo). They had been made measurements of LSP with time of Eoc of 1 h. The curves had shown that, in 1020 steel, the dissolution of Fe occurs only, whereas, with the increase of the percentage of Mo, occurs passivation. Monitoring of the corrosion was made by electrochemical impedance spectroscopy, throughout 168 h of immersion. Nyquist diagrams had shown that the increase of Mo content increased the impedance of the studied alloys. Although, the Bode representations showed that there is only one process in the corrosion of 1020 steel, while there are two ones for P9 and E alloys. The characterization of the surface was made by SEM. The distribution of the corrosion products was homogeneous in the 1020 steel and heterogeneous one in the other alloys. The identification of the corrosion products was made by RAMAN spectroscopy, showing that there was protective corrosion products formation only to Fe-Cr-Mo alloys and that only the E alloy presented Mo-containing products. This is in agreement with the results obtained in polarization curves and in impedance diagrams, once Mo can stabilizes passivation films. So, experimental E alloy can be used in substitution of P9 alloy in oil exploration plants susceptible to CO2 corrosion.

[pt] Esta pesquisa avaliou a resistência a corrosão de revestimentos de base em resina epóxi, reforçada com 0,1% wt e 0,5% wt de óxido de grafeno reduzido (rGO), aplicado sobre um substrato em aço carbono AISI 1020. Como teste de corrosão foi aplicado testes de imersão em solução com 3,0% wt de NaCl saturadas com CO2, em um vaso de pressão a 70 bar na temperatura de 40 ᵒC, por 528 h. Os revestimentos foram avaliados por teste de aderência (Pull Off), microdureza (Dureza Shore D) e caracterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) quanto a qualidade de ancoragem do revestimento ao substrato, porosidade e espessura, para a análise de existência de pites na superfície do substrato metálicos foi utilizada microscopia ótica (MO). Os resultados obtidos evidenciaram que os revestimentos nas três condições, como recebido, aditivados com 0,1% wt e 0,5% de rGO tiveram a mesma eficiência na proteção do substrato metálico, todos igualmente, evitaram a formação de pites nas condições de testes propostas. Para adição de 0,1% wt de rGO ocorreu refinamento dos poros e a adição de 0,5% wt promoveu drástica redução da densidade de poros. A adição do rGO não influenciou na Dureza Shore D dos revestimentos. Para pré teste de corrosão, o revestimento com 0,1% wt de rGO obteve maior densidade de poros e menor valor de dureza, seguido pelo 0,0% wt e posterior 0,5% wt de rGO. Para pós testes de corrosão a ordem é invertida. Os resultados pós testes de corrosão indicaram que a porosidade possibilitou a permeação da solução nos revestimentos, e está relacionada com as bolhas e empolamentos, que influenciaram na dureza. A adição de 0,1% wt e 0,5% wt de rGO não influenciou na ancoragem dos revestimentos, obtendo boa acomodação nas irregularidades da superfície metálica do substrato. / [en] This research evaluated the corrosion resistance of an epoxy resin-based coat, reinforced with 0.1 and 0.5 wt% of reduced graphene oxide (rGO), applied to AISI 1020 carbon steel. Immersion tests in aqueous solution with 3.0 wt% NaCl saturated with CO2, in a pressurized cell at 70 bar at 40⁰C, for 528 h. The coating was evaluated by Pull-Off Test, microhardness (Shore D hardness), and Scanning Electron Microscopy (SEM). The quality of the coating anchoring to the substrate, porosity, and thickness was evaluated. The presence of pits on the surface of the metallic substrate was assessed by Optical Microscopy (OM). The results obtained indicated that the addition of rGO contributed to greater corrosion resistance and provided better structural integrity to the coating. The results obtained showed that the coatings under the three conditions, as received and 0.1 and 0.5wt% rGO additions had the same efficiency in protecting the metallic substrate, avoiding pitting. Pore refinement occurred for 0.1wt % rGO, and the addition of 0.5wt% promoted a drastic reduction in pore density. The addition of rGO did not influence on the Shore D Hardness of the coatings. For a precorrosion test, the coating with 0.1wt% of rGO obtained higher pore density and lower hardness value, followed by 0 wt% and later 0.5 wt% of rGO. For the post corrosion test, the order is reversed. The results of the post corrosion test indicated that the porosity allowed the permeation of the solution in the coatings and is related to the bubbles and blistering, which influenced the hardness. The addition of 0.1 and 0.5 wt% or rGO did not affect the coating anchoring, obtaining reasonable accommodation in the irregularities of the substrate metallic surface.