[pt] Durante a exploração e produção de petróleo, dificuldades operacionais precisam ser superadas
na injeção de CO2 para aumento da produção. Na presença de água, o CO2 reage e forma o
H2CO3, que pode vir a corroer o aço carbono presente nos dutos flexíveis. Diversos fatores
influenciam no processo corrosivo, entre eles a pressão parcial de CO2, a temperatura, pH do
meio e a relação volume de solução/área metálica exposta (V/A). Desta forma, o objetivo deste
trabalho foi avaliar a composição e propriedades mecânicas dos produtos de corrosão
depositados sobre a superfície do aço carbono 1080 imersos em água do mar sintética, a
temperatura de 40 graus C, durante 15 e 121 dias. Para avaliar a influência da pressão parcial de
CO2, os ensaios foram realizados a 1, 10 e 20 bar de CO2, já para avaliar a influência da relação
V/A, os ensaios foram realizados a 1 mL.cm-2
e 20 mL.cm-2
. As taxas de corrosão foram
determinadas utilizando o método gravimétrico, as caracterizações dos produtos de corrosão
foram realizadas por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV),
Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e Dispersão de Raios X (DRX). Adicionalmente,
foi utilizada a Nanoindentação para determinar as propriedades mecânicas do filme formado.
A partir da MO, foi identificado a formação de dois filmes em quase todas as condições
estudadas. Ao avaliar a influência da pressão, não foram observadas variações significativas na
taxa de corrosão. Já os resultados obtidos para avaliar o efeito da relação V/A, foi possível
concluir que o ambiente confinado reduz significativamente a taxa de corrosão. Ao avaliar as
propriedades mecânicas dos filmes, foi possível observar que em todos os casos, a dureza e o
módulo de elasticidade são menores no filme interno quando comparados ao filme externo. Isso
pode estar relacionado a formação de uma camada externa mais compacta, constituída
predominantes por pequenos grãos de FeCO3, conforme os resultados obtidos através do MEV
e DRX / [en] During oil exploration and production, operational difficulties need to be overcome in CO2
injection to increase production. In the presence of water, CO2 reacts and forms H2CO3, which
can corrode the carbon steel present in flexible pipes. Several factors influence the corrosive
process, including the partial pressure of CO2, the temperature, pH of the medium and the
volume of solution/exposed metallic area (V/A) ratio. Thus, the objective of this work was to
evaluate the composition and mechanical properties of the corrosion products deposited on the
surface of carbon steel 1080 immersed in synthetic sea water, at a temperature of 40 C degrees, for 15
and 121 days. To evaluate the influence of the partial pressure of CO2, the tests were carried
out at 1, 10 and 20 bar of CO2, and to evaluate the influence of the V/A ratio, the tests were
carried out at 1 mL.cm-2
and 20 mL. cm-2
. Corrosion rates were determined using the
gravimetric method, characterizations of corrosion products were performed by Optical
Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy
(EDS) and X-Ray Scattering (XRD). Additionally, Nanoindentation was used to determine the
mechanical properties of the formed film. From the OM, the formation of two films was
identified in almost all conditions studied. When evaluating the influence of pressure, no
significant variations in the corrosion rate were observed. As for the results obtained to evaluate
the effect of the V/A ratio, it was possible to conclude that the confined environment
significantly reduces the corrosion rate. When evaluating the mechanical properties of the films,
it was possible to observe that in all cases, the hardness and the elastic modulus are lower in the
inner film when compared to the outer film. This may be related to the formation of a more
compact outer layer, consisting predominantly of small FeCO3 grains, according to the results
obtained through SEM and XRD.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:62734 |
| Date | 30 May 2023 |
| Creators | ANA CAROLINA ARAUJO ANDRADE |
| Contributors | FERNANDO COSME RIZZO ASSUNCAO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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