Influencia de las variables hidrodinámicas presión, temperatura y velocidad del fluido en el proceso de corrosión del acero al carbono aisi 1020 en presencia de CO2 - agua - NaCl

Abstract

La corrosión por CO2 es un aspecto importante en la industria del petróleo y gas, ya que ocasiona gastos adicionales por reposición de equipos, paradas imprevistas, riesgos a operarios y daños al medio ambiente. El CO2 al combinarse con el agua forma ácido carbónico (H2CO3), el cual corroe a las aleaciones de hierro, por lo cual resulta importante estudiar los factores que afectan este tipo de corrosión. En este trabajo se realizaron medidas electroquímicas mediante las técnicas de resistencia a la polarización lineal, pendientes Tafel y espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) para evaluar la influencia de factores como temperatura, presión parcial de CO2 y velocidad de fluido en la velocidad de corrosión del acero AISI-SAE 1020 utilizando diferentes celdas electroquímicas (celda balón, electrodo de cilindro rotatorio y autoclave estático) en un ambiente con CO2 y salmuera al 1% W de NaCl. Los resultados experimentales demostraron que los valores de velocidades de corrosión son directamente proporcionales a cada uno de estos factores, ya que al aumentar uno de ellos se incrementan los valores de velocidad de corrosión en el rango de estudio. La transferencia de masa y carga juegan un papel importante en el proceso de corrosión de un sistema de fase simple, compuesto por una salmuera saturada con CO2 en contacto con un acero al carbono, a diferentes condiciones de temperatura y velocidad. La técnica de corriente límite se usó para determinar los valores de transferencia de masa y carga, los cuales se compararon con aquellos predichos por las correlaciones para sistemas de flujo simple. El mecanismo de corrosión presente fue un control mixto, donde la reacción de corrosión se encuentra parcialmente controlada por la transferencia de masa y carga, lo que llevó a que no todas las correlaciones se ajustaran a los datos experimentales.