Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 18/09/2017 / Inclui referências : f. 122-126 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O aço carbono é amplamente empregado na exploração, produção e escoamento de gás e petróleo. Porém, é suscetível à corrosão por dióxido de carbono. Sob condições específicas, pode ocorrer a formação e o depósito de um produto de corrosão, o carbonato de ferro (FeCO3), que reduz significativamente a taxa de corrosão do aço carbono. A formação deste filme protetor é fortemente dependente de várias condições do meio em que o aço carbono se encontra. Nesse estudo limitou-se: ao efeito da rugosidade superficial, do pH do meio e da supersaturação de íons [Fe2+]. Sabe-se que em condições de pH ácido é termodinamicamente pouco favorável a formação da camada protetora de carbonato de ferro. Nesse contexto, este trabalho visa comprovar que a supersaturação de íons ferro disponíveis em solução é uma variável importante. Sua concentração altera a morfologia do filme de carbonato formado sobre o aço carbono, alterando assim sua capacidade protetora. Neste estudo empregou-se medidas eletroquímicas de Resistência a Polarização Linear e analíticas para verificar-se a dificuldade na formação do filme protetor em ambientes ácidos. Observou-se que em meios neutros (pH 7,0), o estabelecimento de uma camada protetora de FeCO3 e o controle da corrosão. Em meios ácidos (pH 3,5), as taxas de corrosão foram elevadas devido ao mecanismo de corrosão por frestas e consequente evolução para pites, caracterizando um ataque localizado com severos danos à superfície metálica. Entretanto, mesmo em condições pouco favoráveis, obteve-se um filme de carbonato de ferro - FeCO3 sobre a superfície do aço carbono, em meio ácido, quando atingido a valor teórico da concentração de íons [Fe2+] e excedido o limite de solubilidade do carbonato - kps, evidenciando o efeito da supersaturação na estabilização do filme em um ambiente termodinamicamente pouco favorável. Palavras-chave: corrosão, aço carbono, dióxido de carbono, pH ácido e supersaturação / Abstract:Carbon steel make up an important category of metallic materials, widely used in the exploration, production and distribution of gas and oil. However, corrosion is likely carbon dioxide. Under specific conditions, may form and deposit a corrosion product, iron carbonate (FeCO3), which significantly reduces the carbon steel corrosion rate. The formation of this protective film is strongly dependent on various conditions of the environment in which the carbon steel is in. Since this study was limited to: the effect of surface roughness, the medium pH and ion supersaturation of [Fe2+]. It is known that under conditions of acid pH is not thermodynamically favorable the formation of the protective layer of iron carbonate. In this study we used electrochemical measurements of Resistance to Linear Polarization and analytical to verify the difficulty in the formation of the protective film in acidic environments. In this context, this paper aims to prove that the supersaturation of iron ions available in solution is an important variable. Your concentration changes the carbonate film morphology formed on carbon steel, thereby altering its protective capacity. In this study we used electrochemical and analytical steps to verify the difficulty in forming the protective film in acidic environments. It was observed that in neutral media (pH 7,0), the establishment of a protective layer of FeCO3, and corrosion control. In acidic conditions (pH 3,5), corrosion rates were high due to the corrosion mechanism by cracks and consequent evolution to pits, featuring a localized attack with severe damage to the metal surface. However, even in non favoráreis conditions, there was obtained an iron carbonate film - FeCO3 on the surface of carbon steel in acid medium, when reached the theoretical value of the ion concentration [Fe2+] and exceeded carbonate solubility limit - kps. Showing the effect of supersaturation in stabilizing the film in a thermodynamically unfavorable environment. Keywords: corrosion, carbon steel, carbon dioxide, pH acid and supersaturation
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/53496 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Klok, Simone Maria |
| Contributors | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE, Ponte, Haroldo de Araujo |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 130 f. : il. algumas color., gráfs., tabs., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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