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Factors Influencing Droplet Corrosion in Dense Phase CO2

  • This work examined the factors that influence the droplet corrosion of CO2 pipeline steels caused by oxyfuel flue gases in dense phase CO2 at 278 K, simulating the underground transport conditions. The wetting properties were studied by contact angle measurement, revealing pH and time dependency on the reactive wetting behaviors of carbon steel X70. Exposure tests with CO2 saturated water droplet on steel surface showed that the impurities (220 ppmv SO2 and 6700 ppmv O2) diffused into the droplet and then reacted with metal surfaces in dense phase condition, forming the corrosion products. The corrosion rate was confirmed strongly depending on the droplet volume as well as the SO2 concentration. Condensation experiments carried out on freshly polished coupons in CO2 with 200 ppmv H2O, 220 ppmv SO2 and 6700 ppmv O2, showed that the formation and aggregation of droplets is time and temperature dependent. At 278 K, condensation happened stronger and the corrosion products, mainlyThis work examined the factors that influence the droplet corrosion of CO2 pipeline steels caused by oxyfuel flue gases in dense phase CO2 at 278 K, simulating the underground transport conditions. The wetting properties were studied by contact angle measurement, revealing pH and time dependency on the reactive wetting behaviors of carbon steel X70. Exposure tests with CO2 saturated water droplet on steel surface showed that the impurities (220 ppmv SO2 and 6700 ppmv O2) diffused into the droplet and then reacted with metal surfaces in dense phase condition, forming the corrosion products. The corrosion rate was confirmed strongly depending on the droplet volume as well as the SO2 concentration. Condensation experiments carried out on freshly polished coupons in CO2 with 200 ppmv H2O, 220 ppmv SO2 and 6700 ppmv O2, showed that the formation and aggregation of droplets is time and temperature dependent. At 278 K, condensation happened stronger and the corrosion products, mainly consisted of dense hydrated FeSO3/FeSO4. While at 288 K, more fluffy corrosion products consisting of iron oxide/hydroxide and hydrated FeSO3/FeSO4 were found. Further exposure tests on carbon steel coupons with different surface roughness did not reveal the difference in weight loss/gain and therefore the corrosion rate.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Ralph Bäßler
Koautoren/innen:Quynh Hoa Le, Andreas Kratzig, Dirk Bettge, S. Knauer
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Materialographie, Fraktographie und Alterung technischer Werkstoffe
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS); Carbon steel; Condensation; Droplet corrosion; Supercritical/dense phase CO2
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Infrastruktur
Infrastruktur / Sicherheit von Industrieanlagen und Verkehrswegen
Umwelt
Umwelt / Umweltverhalten von Materialien und Produkten
Material
Material / Degradation von Werkstoffen und Materialien
Analytical Sciences
Analytical Sciences / Oberflächen- und Grenzflächenanalytik
Energie / Thermische Kraftwerke
Veranstaltung:NACE International Corrosion Conference 2019
Veranstaltungsort:Nashville, TN, USA
Beginndatum der Veranstaltung:24.03.2019
Enddatum der Veranstaltung:28.03.2019
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:09.05.2019
Referierte Publikation:Nein