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Corrosão pelo CO2
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Entre todas as formas de corrosão na indústria do óleo e gás, a corrosão pelo CO2 é uma das mais freqüentemente encontradas. Ela ocorre tanto durante a extração do petróleo como em unidades de processamento e refino.
Esta forma de corrosão pode ser encontrada em:
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Poços de óleo e gás;
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Tubulações de óleo e gás;
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Plantas (equipamentos) de óleo e gás;
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Processo de refino;
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Sistemas de vapor.
A corrosividade pode ser superior a qualquer outro ácido completamente dissociado em um mesmo pH. A taxa de corrosão final sofre grande influência da formação de produto de corrosão, que por sua vez é função da composição do aço,condições de fluxo, pH, temperatura, pressão, composição do meio, etc.
MECANISMO
O CO2 só se torna corrosivo na presença de água, sendo esta necessária para promover as reações eletroquímicas entre o metal e as espécies iônicas. Vários mecanismos são propostos para explicar a corrosão do ferro pelo CO2 em meios aquosos, sendo que a premissa básica da maioria é a formação de ácido carbônico ou íon bicarbonato durante a dissolução de CO2 na água.
O ácido carbônico apesar de ser considerado um ácido fraco (por não estar totalmente dissociado), pode ser extremamente agressivo ao aço carbono.
As principais etapas da reação seguem abaixo:
1 - O CO2 gasoso é solubilizado na água >
2 - Uma pequena quantidade de moléculas de CO2 é hidratada formando ácido carbônico >
3- Ocorre a primeira dissociação do ácido carbônico >
4 - íon bicarbonato se dissocia formando H+ e o íon carbonato CO2 >
5- A reação anódica é a própria dissolução do ferro >
O CO2 dissolvido na agua forma ácido carbônico, e o ácido carbônico é extremamente corrosivo para o aço, com taxas de corrosão severas. No entanto, o subproduto da corrosão pelo ácido carbônico, o carbonato de ferro (FeCO3), geralmente forma filmes protetores. O FeCO3 é relativamente insolúvel para a maioria das condições de operação. No entanto, a quebra do filme de FeCO3, ocorrem corrosões em forma localizada. Essa corrosão é extremamente rápida e pode causar falhas.
A reação Global fica na forma de:
