Estudio conceptual de la corrosión en tuberías de aceros al carbono para procesos de captura y almacenamiento de co2 (ccs)
En esta investigación se estudiaron conceptualmente los efectos de variables como el contenido de agua, la temperatura, la presión y la velocidad de flujo en tuberías de acero al carbono que transportan CO2 en estado supercrítico. Se encontró que para prolongar la vida útil de las tuberías es necesa...
- Autores:
-
Crofort Villamizar, Juan Pablo
Amado Grimaldos, Edgar Ferney
- Tipo de recurso:
- http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Industrial de Santander
- Repositorio:
- Repositorio UIS
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/40947
- Palabra clave:
- Humedad relativa (HR)
Contenido crítico de agua
Temperatura
Presión
Corrosión
CO2 supercrítico.
Relative humidity (RH)
Critical water content
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Pressure
Corrosion
supercritical CO2.
- Rights
- License
- Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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Conceptual study of corrosion in carbon steel pipes for CO2 capture and storage processes (CCS)* |
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En esta investigación se estudiaron conceptualmente los efectos de variables como el contenido de agua, la temperatura, la presión y la velocidad de flujo en tuberías de acero al carbono que transportan CO2 en estado supercrítico. Se encontró que para prolongar la vida útil de las tuberías es necesario mantener un contenido de agua inferior al contenido crítico, debido que, al sobrepasar este contenido de agua, se fomenta la condensación de agua libre en la superficie del material, generando mayores zonas electrolíticas, produciendo aumento en la corrosión. En los aceros al carbono estudiados, se identificaron condiciones de operación donde se presenta la formación de una capa protectora compuesta principalmente por FeCO3. La temperatura a la cual la capa de FeCO3 inicia su formación difiere para cada acero estudiado. Por otro lado, es recomendable trabajar a bajas presiones dentro del rango supercrítico del CO2, ya que el aumento de la presión incrementa la tasa de corrosión debido a un cambio en la concentración admisible de impurezas en el medio, promoviendo la formación de agentes corrosivos como el ácido carbónico. De igual forma, las investigaciones evidenciaron que el aumento del caudal aumenta directamente el fenómeno corrosivo que sufre la tubería, ya que a mayor caudal aumenta la corrosión localizada y el proceso de difusión de los iones H+ , H2CO3, HCO3 - a la superficie del acero, además de incentivar la formación de granos de FeCO3 más pequeños e irregulares, los cuales no pueden proteger completamente la superficie en contacto. Al trabajar con un caudal bajo, se promueve el crecimiento de una película protectora de FeCO3 con características homogéneas y compactas |
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Se encontró que para prolongar la vida útil de las tuberías es necesario mantener un contenido de agua inferior al contenido crítico, debido que, al sobrepasar este contenido de agua, se fomenta la condensación de agua libre en la superficie del material, generando mayores zonas electrolíticas, produciendo aumento en la corrosión. En los aceros al carbono estudiados, se identificaron condiciones de operación donde se presenta la formación de una capa protectora compuesta principalmente por FeCO3. La temperatura a la cual la capa de FeCO3 inicia su formación difiere para cada acero estudiado. Por otro lado, es recomendable trabajar a bajas presiones dentro del rango supercrítico del CO2, ya que el aumento de la presión incrementa la tasa de corrosión debido a un cambio en la concentración admisible de impurezas en el medio, promoviendo la formación de agentes corrosivos como el ácido carbónico. De igual forma, las investigaciones evidenciaron que el aumento del caudal aumenta directamente el fenómeno corrosivo que sufre la tubería, ya que a mayor caudal aumenta la corrosión localizada y el proceso de difusión de los iones H+ , H2CO3, HCO3 - a la superficie del acero, además de incentivar la formación de granos de FeCO3 más pequeños e irregulares, los cuales no pueden proteger completamente la superficie en contacto. Al trabajar con un caudal bajo, se promueve el crecimiento de una película protectora de FeCO3 con características homogéneas y compactasPregradoIngeniero MetalúrgicoIn this research, was conceptually studied the effect of variables such as water content, temperature, pressure, and flow velocity in carbon steel pipes that transport CO2 in a supercritical state. It was found that in order to prolong the integrity of the pipes it is necessary to maintain a water content lower than the critical content, because, when this water content is exceeded, the condensation of free water on the surface of the material is encouraged, generating larger electrolytic zones, producing an increase in corrosion. In the carbon steels studied, it was identified the formation of a protective layer composed mainly of FeCO3. The temperature at which the FeCO3 layer starts to form differs for each steel studied. On the other hand, it is advisable to work at low pressures within the supercritical range of CO2, since the increase in pressure increases the corrosion rate due to a change in the allowable concentration of impurities in the environment, promoting the formation of corrosive agents such as carbonic acid. In the same way, research has shown that the increase in flow rate directly increases the corrosive phenomenon suffered by the pipeline, since at a higher flow, there is an increase in localized corrosion and the diffusion process of the ions H +, H2CO3, HCO3- to the surface of the steel, in addition to encouraging the formation of smaller and more irregular FeCO3 grains, which cannot completely protect the surface in contact. By working with a low flow rate, the growth of a protective FeCO3 film with homogeneous and compact characteristics is promoted.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería MetalúrgicaEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de MaterialesHumedad relativa (HR)Contenido crítico de aguaTemperaturaPresiónCorrosiónCO2 supercrítico.Relative humidity (RH)Critical water contentTemperaturePressureCorrosionsupercritical CO2.Estudio conceptual de la corrosión en tuberías de aceros al carbono para procesos de captura y almacenamiento de co2 (ccs)Conceptual study of corrosion in carbon steel pipes for CO2 capture and storage processes (CCS)*Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf102356https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/036a2626-bfe6-4eed-a0c0-1b65028235eb/download7161e6b4f4964d3eb9c386e6b3a03bd8MD51Documento.pdfapplication/pdf1018373https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/36d58b82-402b-439c-9f18-9eb7fb5f2f91/downloade26130549b9331635bb40baabf653e99MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf7896https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/6c9ee10b-b740-4e4d-a1b9-af902d840deb/download95d24eedd3c8380af23e358b2bb9ae91MD5320.500.14071/40947oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/409472024-03-03 20:11:37.537http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co |