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Understanding the Anomalous Corrosion Behaviour of 17% Chromium Martensitic Stainless Steel in Laboratory CCS-Environment—A Descriptive Approach

  • To mitigate carbon dioxide emissions CO2 is compressed and sequestrated into deep geological layers (Carbon Capture and Storage CCS). The corrosion of injection pipe steels is induced when the metal is in contact with CO2 and at the same time the geological saline formation water. Stainless steels X35CrMo17 and X5CrNiCuNb16-4 with approximately 17% Cr show potential as injection pipes to engineer the Northern German Basin geological onshore CCS-site. Static laboratory experiments (T = 60 ◦C, p = 100 bar, 700–8000 h exposure time, aquifer water, CO2-flow rate of 9 L/h) were conducted to evaluate corrosion kinetics. The anomalous surface corrosion phenomena were found to be independent of heat treatment prior to exposure. The corrosion process is described as a function of the atmosphere and diffusion process of ionic species to explain the precipitation mechanism and better estimate the reliability of these particular steels in a downhole CCS environment.

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Metadaten
Autor*innen:A. Pfennig, Axel KranzmannORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):MDPI Clean Technologies
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Jahrgang/Band:4
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:239
Letzte Seite:257
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:CCS; Corrosion; Corrosion mechanism; High alloyed steel; Steel
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.3390/cleantechnol4020014
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-545700
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:31.03.2022
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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