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Electrochemical behaviors of casing steel/mortar interface in CO2 saturated aquifer fluid

  • To reveal the corrosion resistance of casing steel/mortar interface in CO2 injection condition, sandwich samples were prepared and exposed up to 20 weeks in aquifer fluid under 10 MPa and 60 °C. Cross section analysis revealed the crevice corrosion as main mechanism instead of pitting corrosion despite very high concentration of Cl in NGB. EDS element line scan analysis of the 20-week-exposed metal/mortar coupon showed Chloride distribution, which still not reached the metal/mortar interface, explaining no pitting was observed. It was confirmed that FeCO3 cannot protect the steel surface in CO2 saturated NGB. To verify the protective possibility of passivation happened on casing steel/mortar interface, simulated pore solution was synthesized and used to passivate the steel for 42 days. OCP and EIS confirmed the formation of passive layer. The 42 day passivated layer was broken during the first minute of exposure in CO2 saturated NGB. However, due to high concentration ofTo reveal the corrosion resistance of casing steel/mortar interface in CO2 injection condition, sandwich samples were prepared and exposed up to 20 weeks in aquifer fluid under 10 MPa and 60 °C. Cross section analysis revealed the crevice corrosion as main mechanism instead of pitting corrosion despite very high concentration of Cl in NGB. EDS element line scan analysis of the 20-week-exposed metal/mortar coupon showed Chloride distribution, which still not reached the metal/mortar interface, explaining no pitting was observed. It was confirmed that FeCO3 cannot protect the steel surface in CO2 saturated NGB. To verify the protective possibility of passivation happened on casing steel/mortar interface, simulated pore solution was synthesized and used to passivate the steel for 42 days. OCP and EIS confirmed the formation of passive layer. The 42 day passivated layer was broken during the first minute of exposure in CO2 saturated NGB. However, due to high concentration of Ca2+, a new carbonate CaCO3 dense layer was formed, increased the corrosion resistance of steel surface.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Ralph BäßlerORCiD
Koautor*innen:Quynh Hoa Le, Dirk Bettge
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation
7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:CO2; Corrosion; Geothermal; Mortar
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Infrastruktur
Umwelt
Veranstaltung:EUROCORR 2022
Veranstaltungsort:Berlin, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:28.08.2022
Enddatum der Veranstaltung:01.09.2022
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:08.09.2022
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag:Nein
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