Avaliação do efeito da agitação na taxa de corrosão naftênica de aços carbono : técnica de ruído eletroquímico

Abstract

Resumo: Os ácidos naftênicos são originários do óleo cru, por via da decomposição bacteriana, e formam uma mistura inconsistente de ácidos carboxílicos os quais se fazem presentes aos constituintes do petróleo. Estes ácidos são tidos como contaminantes, por serem os causadores da corrosão, em unidades de tratamento do petróleo e nas tubulações por onde ele percorre. A corrosão do ácido naftênico é, especificamente, identificada por possuir uma ação corrosiva bem posicionada, principalmente, em regiões com elevada velocidade e temperatura, na faixa de 220 ºC a 400 ºC. Este trabalho teve como finalidade, associar as ações da agitação e da temperatura, no desenvolvimento corrosivo, por ácidos naftênicos, em várias concentrações, por via do método de Ruído Eletroquímico e, após as informações obtidas, criar uma metodologia quantitativa para análise da corrosão naftênica. O recurso metodológico utilizado para a evolução e concretização deste estudo, constou em uso de um Potenciostato/ Galvanostato para o alcance dos dados de potencial e corrente elétrica e, a começar destes determinar as flutuações temporais do potencial e da corrente. Para isto, foi aplicada uma sonda de corrosão onde foram conectados os eletrodos de trabalho e de referência, inseridos numa solução de óleo mineral e ácidos naftênicos, no interior de um reator cilíndrico, em alumínio assentado num agitador magnético. Através de uma resistência elétrica e estando termicamente isolado, foi realizado o aquecimento deste reator. A temperatura é equilibrada, por via de um controlador PID (Proporcional-Integral e Derivativo), ligado ao painel elétrico. Foi analisado durante os experimentos o aço ASTM A335 P5 (5%Cr-0,5%Mo) em um meio oleoso (Vaselina Pura), de concentração CNAT = 0,0 KOHmg/g como também nas concentrações de CNAT = 2,5 KOHmg/g, CNAT = 8,0 KOHmg/g e CNAT = 28,0 KOHmg/g. A agitação foi variada em 0, 200 e 400 rpm. Assim, foi observada a existência de uma forte influência da temperatura, no processo corrosivo, tal como, da velocidade e das concentrações de ácidos naftênicos. Palavras-chave: Ácidos naftênicos. Ruído eletroquímico. Corrosão.

Abstract: Naphthenic acids originate from crude oil via bacterial decomposition and form an inconsistent mixture of carboxylic acids which are present in the petroleum constituents. These acids are regarded as contaminants, as they cause corrosion, in petroleum treatment plants and in the pipelines wherever they occur. The corrosion of naphthenic acid is specifically identified as having a well-positioned corrosive action, especially in regions with high velocity and temperature, in the range of 220 ºC to 400 º C. This work aimed to associate the actions of the agitation speed and the temperature, in the corrosive development, by naphthenic acids, in various concentrations, by means of the Electrochemical Noise method and, after the information obtained, to create a quantitative methodology for the analysis of the naphthenic corrosion. The methodological resource used for the evolution and accomplishment of this study consisted of the use of a Potentiostat / Galvanostat to reach the data of potential and electric current and, at the beginning of these, determine the temporal fluctuations of potential and current. For this, a corrosion probe was used to connect the working and reference electrodes inserted in a solution of mineral oil and naphthenic acids into a cylindrical aluminum reactor seated on a magnetic stirrer. By means of an electric resistance and being thermally insulated, the heating of this reactor was carried out. The temperature is balanced by a PID (Proportional-Integral and Derivative) controller, connected to the electrical panel. The material analyzed during the experiments was the ASTM A335 P5 steel (5% Cr-0,5% Mo) in an oily medium (pure Vaseline), concentration CNAT = 0,0 KOHmg/g and at the concentrations of CNAT = 2,5 KOHmg/g, CNAT = 8,0 KOHmg/g and also CNAT = 28,0 KOHmg/g. Stirring was varied at 0, 200 and 400 rpm. Thus, a strong influence of temperature was observed in the corrosive process, such as the rate and concentration of naphthenic acids. Keywords: Naphthenic acids. Electrochemical noise. Corrosion.