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Erscheinungsjahr
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Dokumenttyp
Referierte Publikation
- nein (2)
Schlagworte
- Aquifer (1)
- Austenitizing (1)
- CCS (1)
- Carbon storage (1)
- Corrosion (1)
Properties of pipe steels for CCS technology require resistance against the corrosive environment of a potential CCS-site (heat, pressure, salinity of the aquifer, CO2-partial pressure). The influence of austenitizing in heat treatment routines of two different injection pipe steels (1.4034, X46Cr13 and 1.4021, X20Cr13) was evaluated. Steel coupons were austenitized at different temperatures (900 – 1050 °C) for different lengths of time (30–90 min) before quenching and annealing prior to long term corrosion experiments (60°C, 100 bar, artificial brine close to a CCS-site in the Northern German Basin, Germany). In general, fewer pits are found on X46Cr13. Comparing steels with 13% chromium each the higher carbon content of X46Cr13 (0.46% C) results in a lower number of pits compared to X20Cr13 (0.20% C). It is found that neither the carbon content of the steels nor austenitizing temperature has much influence, but local corrosion behaviour is most susceptible towards austenitizing time
Proben unterschiedlich wärmebehandelter, hochlegierter, rostfreier Stahlqualitäten, die potenziell als Injektionsrohr-Stähle eingesetzt werden können - AISI 420 X46Cr13, AISI 420J X20Cr13 und AISI 630 X5CrNICuNb16-4 - wurden bei 60 °C sowohl bei Normaldruck als auch bei 100 bar für 700 bis 8.000 Stunden in einem C02-gesättigtem, synthetisch hergestellten Laboraquiferwasser ausgelagert. Dieses Laboraquiferwasser entspricht der erwarteten Zusammensetzung des Aquiferwassers des norddeutschen Beckens, in das im CCS- Versuchsfeld von Ketzin (CCS Carbon Capture and Storage) über zwei Jahre hinweg technisch reines C02 injiziert wurde. Die Korrosionsraten und Schichtwachstumsraten auf den Stählen sind am niedrigsten für Stähle, die vor der Langzeitauslagerung gehärtet und anschließend zwischen 600 °C und 670 °C angelassen wurden. Lokale Korrosion (Lochfraß) zeigt sich in Form von kleinsten Löchern auf der Stahloberfläche. Der Durchmesser dieser Löcher nimmt mit steigendem Kohlenstoffgehalt des Stahls ab. Gleichzeitig nimmt die Anzahl der gezählten Löcher auf der Oberfläche zu. Insgesamt wird festgestellt, dass Stähle mit einer martensitischen Gefügestruktur in dieser nachempfundenen CCS-Atmosphäre die beste Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem C02-gesättigten, salinen Aquifer bietet.