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Corrosion behaviour of different steel types in artificial geothermal fluids

  • Geothermal energy is an interesting alternative to polluting fossil energy sources. Therefore, in Belgium, two wells have been drilled for a deep geothermal power plant. However, the environment to which the installations are exposed is challenging. The geothermal brine has 165 g/l total dissolved solids (of which 90% are sodium and chlorine) and the production temperature can be up to 130 °C. To assess their suitability to be used in a geothermal power plant, the corrosivity of the artificial brine to three common construction materials was investigated with exposure and electrochemical tests. The metals under consideration are a low-alloyed carbon steel (S235JR), an austenitic stainless steel (UNS S31603) and a duplex stainless steel (UNS S31803). The carbon steel, that was found to corrode uniformly, could be considered as a constructional material if a sufficient wall thickness is chosen. The austenitic stainless steel and the duplex stainless steel demonstrate very low uniformGeothermal energy is an interesting alternative to polluting fossil energy sources. Therefore, in Belgium, two wells have been drilled for a deep geothermal power plant. However, the environment to which the installations are exposed is challenging. The geothermal brine has 165 g/l total dissolved solids (of which 90% are sodium and chlorine) and the production temperature can be up to 130 °C. To assess their suitability to be used in a geothermal power plant, the corrosivity of the artificial brine to three common construction materials was investigated with exposure and electrochemical tests. The metals under consideration are a low-alloyed carbon steel (S235JR), an austenitic stainless steel (UNS S31603) and a duplex stainless steel (UNS S31803). The carbon steel, that was found to corrode uniformly, could be considered as a constructional material if a sufficient wall thickness is chosen. The austenitic stainless steel and the duplex stainless steel demonstrate very low uniform corrosion rates. They are however susceptible to pitting and crevice corrosion. To guarantee safe operation of the geothermal power plant, the susceptibility of the alloys to stress corrosion cracking should be tested and in situ experiments should be performed.zeige mehrzeige weniger

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  • Faes_et_al_ J.Geothermics82_2019_182ff.pdf
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Autor*innen:W. Faes, S. Lecompte, J. van Bael, R. Salenbien, Ralph BäßlerORCiD, I. Bellemans, P. Cools, N. de Geyter, R. Morent, K. Verbeken, M. de Paepe
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Geothermics
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz
Verlag:Elsevier Ltd.
Jahrgang/Band:82
Ausgabe/Heft:11
Erste Seite:182
Letzte Seite:189
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
Freie Schlagwörter:Carbon dioxide; Carbon steel; Corrosion; Geothermal energy; Stainless steel
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Energie
Infrastruktur
Material
Material / Degradation von Werkstoffen
DOI:10.1016/j.geothermics.2019.05.018
ISSN:0375-6505
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:26.08.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:07.10.2019
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