Effect of low concentration acetic acid on CO2 corrosion in turbulent flow conditions

المؤلفون المشاركون

Fatah, Martin Choirul
Ismail, Mukhtar Che

المصدر

The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues

العدد

المجلد 34، العدد 2C(s) (31 ديسمبر/كانون الأول 2009)، ص ص. 129-146، 18ص.

الناشر

جامعة الملك فهد للبترول و المعادن

تاريخ النشر

2009-12-31

دولة النشر

السعودية

عدد الصفحات

18

التخصصات الرئيسية

الهندسة الميكانيكية

الموضوعات

الملخص AR

إن التآكل الناتج عن غاز ثاني أكسيد الكربون هو المسبب الرئيسي في أعطال قطاع التدفق العلوي في صناعة النفط و الغاز, حيث إن التأثر المتبادل بين بعض الأجسام الضارة كحمض الخل و ظروف التشغيل قد يؤثر في حركية و آلية عمل هذا النوع من التآكل.

و يهدف هذا البحث إلى دراسة آلية عمل و حركية التآكل الناتج عن غاز ثاني أكسيد الكربون بوجود ظروف : تركيز منخفض من حمض الخل، و تدفق عشوائي, و درجة حموضة ثابتة, و درجات حرارة مختلفة.

لقد اعتمدت الدراسات الكهروكيميائية مبدأي الاستقطاب الخطي LPR و الجهد الديناميكي المستقطب.

و تم استخدام جهاز القطب الدائري الدوار RCE لمشابهة ظروف التدفق العشوائية و ذلك بالربط بين ضغط الطبقات لتمثيل ظرف التدفق الأنبوبي بالاعتماد على نتائج الجهد الديناميكي المستقطب، إن سرعة التآكل لم تتأثر بشكل ملحوظ بوجود تركيز حمض خل أقل من 40 ppm و كانت الزيادة المعتبرة في سرعة التآكل إلى %68 قد لوحظت فقط عند تراكيز حمض خل أكبر من ppm 40.

و إن حمض الخل يساهم في زيادة سرعة التآكل بزيادة تفاعل القطب الموجب المتضمن تفاعلات الاختزال المباشر و التحلل.

كما لوحظ أيضا أن سرعة التآكل تزداد بازدياد درجة الحرارة, و ذلك يرجع إلى تسارع تفاعلات القطب السالب و الموجب بوجود درجات حرارة مرتفعة تؤدي بدورها إلى توافر أكثر لجسيمات حمض الخل.

و قد تم في هذه الدراسة تسجيل زيادة في سرعة التآكل عند زيادة السرعة الدورانية إلى 2000 دورة في الدقيقة, حيث لم يسجل تغير كبير فوق هذه السرعة.

إن تأثير التدفق يرجع إلى انتقال الأجسام إلى سطح المعدن و بعيدا عنه.

لقد أظهرت احتلالات الجهد الديناميكي المستقطب أن تفاعل القطب الموجب يزداد بشكل طفيف عند وجود تراكيز منخفضة من حمض الخل.

و لم يكن هناك أي تغير في آلية عمل القطب السالب.

الملخص EN

CO2 corrosion is the main cause of failure in the upstream sector of the oil and gas industry.

Interactions between some corrosive species, such as acetic acid (HAc), and operating conditions such as flow, could influence the CO2 corrosion mechanism and kinetics.

The objective of this research was to study the mechanism and kinetics of CO2 corrosion in the presence of a low concentration of acetic acid in turbulent flow conditions at fixed pH and various temperatures.

The electrochemical studies were based on linear polarization resistance (LPR) and potentiodynamic polarization.

A Rotating Cylinder Electrode (RCE) apparatus was used to simulate turbulent conditions by correlating shear stress to represent pipe-flow condition.

Based on the LPR results, CO2 corrosion rate was not significantly influenced by the presence of HAc below 40 ppm.

An appreciable increase in corrosion rate up to 68% was only observed for HAc concentration of more than 40 ppm.

HAc increases corrosion rate by increasing cathodic reaction through the direct reduction and dissociation reactions.

It was also observed that corrosion rate increases with increasing temperature.

This is due to the acceleration of anodic and cathodic reactions when temperature increases and the availability of more HAc species at higher temperature.

Furthermore, an increase in the corrosion rate due to an increase in the rotational velocity was recorded in this study until 2000 rpm.

Beyond this, not much effect of rotational velocity was observed.

Flow effect is related to the transport of species towards and away from metal surfaces.

Potentiodynamic polarization sweeps showed that the cathodic reaction slightly increases with the presence of a low concentration of HAc.

There was no change in the mechanism of anodic reaction.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Fatah, Martin Choirul& Ismail, Mukhtar Che. 2009. Effect of low concentration acetic acid on CO2 corrosion in turbulent flow conditions. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues،Vol. 34, no. 2C(s), pp.129-146.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359028

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Fatah, Martin Choirul& Ismail, Mukhtar Che. Effect of low concentration acetic acid on CO2 corrosion in turbulent flow conditions. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues Vol. 34, no. 2C(s) (Dec. 2009), pp.129-146.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359028

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Fatah, Martin Choirul& Ismail, Mukhtar Che. Effect of low concentration acetic acid on CO2 corrosion in turbulent flow conditions. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section C, Theme issues. 2009. Vol. 34, no. 2C(s), pp.129-146.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359028

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 145-146

رقم السجل

BIM-359028