Page 33 - Dys

33

У присутності у воді іонів кальцію, магнію, та гідрокарбонату можливе

утворення на поверхні сталі плівки карбонатів цих металів [24, 44, 50, 52]:

(Ca, Mg)(НСО 3) 2 ↔ (Ca, Mg)СО 3↓ + H 2O + CO 2↑. (1.10)

Слід зазначити, що у присутності значної кількості CO 2 у воді реакція
–
(1.10) відбувається у зворотному напрямі через порушення рівноваги НСО 3

↔СО 3 , внаслідок чого може розчинятись раніше утворена захисна плівка
2–
карбонатів [44].

Продукти корозії, які формується на вуглецевих та низьколегованих

сталях, також містять цементит (Fe 3С) [60], який в СО 2-вмісних середовищах є

катодом відносно фериту та сприяє його розчиненню [60].

Залежність швидкості СО 2-корозії від парціального тиску СО 2 складна.

Спочатку з підвищенням тиску приблизно до 0,3 МПа вона швидко зростає, а

потім сповільнюється, що пояснюють зниженням рН розчину [44]. Існує певне

співвідношення між корозійною агресивністю газу і парціальним тиском CO 2:

4
вище 2 МПа газ вважають корозійно небезпечним, а нижче 5·10 Па –
корозійно неактивним.

Максимум швидкості корозії сталі зміщується у бік вищих температур зі

збільшенням парціального тиску СО 2 [23, 44, 68]. З підвищенням температури

швидкість корозії вуглецевих сталей зростає (найвища за температур 90–

100 °C), потім сповільнюється. Це пов’язано з утворенням FeCO 3 та його

розчинністю за різних температур [68]: нижче 60°С відбувається загальна

корозія, близько 90–100°С – суттєве пітингоутворення та вище 150°C – сталь

корозійнотривка через утворення захисних плівок карбонатів.

Швидкість корозії сталі залежить від швидкості руху флюїду [1, 44, 61,

69]: вона підвищується зі збільшенням швидкості руху потоку від 2 до 8–

10 м/с через збільшенням притоку до катодних ділянок молекул СО 2 та

можливістю їх участі в катодному процесі, потім дещо сповільнюється і за

швидкості руху 10–12 м/с різко підвищується через кавітаційну корозію.

Вплив швидкості руху середовища на швидкість корозії сталі у СО 2-вмісному

середовищі ілюструє рис. 1.3 [69].