hrvatski

Istraživanje korozije čelikâ u naftnoj industriji i njihova zaštita ekstraktom lista masline

U procesima pridobivanja nafte većina proizvodnih cijevi izrađena je od ugljičnog čelika koji je izložen stalnom djelovanju elektrolita bogatih otopljenim plinovima (CO2 i H2S), solima i organskim kiselinama što ima za posljedice značajna korozijska oštećenja, visoke troškove i negativni utjecaj na okoliš. Najčešća metoda korozijske zaštite je primjena korozijskih inhibitora, međutim njihova upotreba ograničena je ekonomskim i ekološkim zahtjevima. Cilj ovog rada bio je ispitati način djelovanja ekstrakta lista masline kao netoksičnog, ekonomski isplativog korozijskog inhibitora i mogućnost njegove primjene u zaštiti ugljičnih čelika N80 i J55 koji se koriste za izradu proizvodnih cijevi u naftnoj industriji. Elektrokemijska ispitivanja su provedena nakon izlaganja čelika uvjetima koji simuliraju realne u periodima od 1−24 h, a to su kloridno karbonatna otopina zasićena s CO2 uz miješanje magnetskom miješalicom brzinom od 300 okr. min-1 pri temperaturama od 25 °C, 35 °C i 65 °C bez i uz dodatak ekstrakta u koncentracijama 50 – 300 mg L-1. Metoda gubitka mase provodila se u vremenskom periodu od 72 h i pokazala vrlo visoke inhibitorske djelotvornosti ekstrakta u zaštiti od korozije obje vrste čelika pri sve tri temperature ispitivanja. Inhibitorsko djelovanje pripisuje se adsorpciji aktivnih komponenti ekstrakta na površine ispitivanih čelika. Priroda adsorpcije definirana je kao složena kombinacija fizikalne adsorpcije i kemisorpcije, spontana i egzotermna. Linearna polarizacija u širokom području potencijala, Eok ± 250 mV, i metoda Tafelove ekstrapolacije u prisutnosti ekstrakta utvrđuju djelovanje ekstrakta kao mješovitog tipa korozijskog inhibitora koji smanjuje vrijednosti gustoća korozijskih struja katodne reakcije redukcije ugljične kiseline i anodne reakcije oksidacije željeza iz čelika, s prevladavajućim utjecajem na anodni proces. Praćenje linearnih polarizacijskih otpora u vremenskom periodu od 24 h pokazalo je stabilnost i visoko zaštitno djelovanje ekstrakta koje raste s vremenom izlaganja, te porastom temperature i koncentracije ekstrakta. Snimljeni elektrokemijski impedancijski spektri u prisutnosti ekstrakta jasno pokazuju postojanje druge vremenske konstante u području visokih frekvencija označavajući postojanje inhibitorskog filma na površinama ispitivanih čelika što su dodatno potvrdile SEM i EDS analize kao i snimljeni FTIR spektri. Metodom cikličke polarizacije ispitana je podložnost ugljičnih čelika lokaliziranoj koroziji. U odsutnosti ekstrakta ugljični čelici pokazali su sklonost lokaliziranoj koroziji pri 65 °C, dok u prisutnosti ekstrakta nisu uočena lokalizirana korozijska oštećenja što je potvrđeno i pregledom površine optičkim mikroskopom nakon provedene cikličke polarizacije. Sve elektrokemijske i ne-elektrokemijske metode ispitivanja dokazale su visoko inhibitorsko djelovanje ekstrakta na koroziju ugljičnih čelika N80 i J55 u ispitivanim uvjetima, a SEM analiza uz djelovanje ekstrakta kao korozijskog inhibitora dodatno je dokazala njegovo djelovanje kao inhibitora stvaranja kamenca.

adsorpcija; CO2 korozija; ekstrakt lista masline; inhibitor; ugljični čelik

nije evidentirano