Estudo comparativo entre o uso do sulfeto de hidrogênio gasoso e o tiossulfato de sódio na corrosão do aço AISI 1070 exposto a meio salino

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Kerpen, Felippe Stefanowski
• Orientador(a): Falcade, Tiago
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Sulfeto de hidrogênio; Tiossulfatos; Corrosão
• Palavras-chave em Inglês: Sodium thiosulfate; Hydrogen sulfide; Corrosion; Oil and gas
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/262118

O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um composto frequentemente encontrado em campos de produção de petróleo, sendo a proporção deste no poço dependente de várias características, incluindo geológicas. Seu estudo torna-se importante em virtude da otimização de custos da indústria, pois se trata de um gás altamente corrosivo às camadas dos dutos da indústria petrolífera. Entretanto, pesquisas que envolvam o H2S exigem estruturas laboratoriais onerosas/especializadas/altamente seguras/altamente controladas devido aos riscos que ele causa à saúde humana. O uso de tiossulfato em ensaios de corrosão para qualificação de materiais pode ser uma alternativa mais econômica e segura em pesquisas que envolvam o estudo do H2S e sua interação com os aços de alta resistência e baixa liga utilizados na fabricação de dutos flexíveis. Este trabalho teve como principal objetivo avaliar a formação de produtos de corrosão e o comportamento eletroquímico do aço AISI 1070 em um ensaio/meio controlado, composto por solução salina (3,5% de NaCl) e tiossulfato de sódio (0,01 Mol / L) como fonte geradora de H2S, utilizando como meio controle uma solução, de mesma concentração salina, misturada ao gás sulfeto de hidrogênio 0,1 % com balanço em nitrogênio (N2), com propriedades conhecidas. Ensaios com caráter exploratório foram realizados utilizando menores tempos de exposição, permitindo a avaliação da cinética de formação dos produtos de corrosão, crescimento de suas camadas, caracterização química e morfológica em ambas as condições (tanto de H2S como de S O 2-). Também foram realizados de imersão com períodos de duração maiores, para verificação da perda de massa e taxa de corrosão para ambos os sistemas, bem como a caracterização dos produtos de corrosão formados, via difração de raios-X, espectroscopia Raman e espectroscopia Mössbauer. Durante essa etapa, foi o acompanhamento eletroquímico nas duas condições foi feito buscando avaliar tanto a cinética do processo de formação dos filmes, como o comportamento do material para os longos períodos. Os resultados demonstraram que é possível obter H2S a partir da reação com tiossulfato, no entanto, a cinética de formação dos produtos de corrosão é maior em comparação com aquela apresentada pelo H2S gasoso, conclusão evidenciada nos testes exploratórios. Contudo para tempos de imersão mais longos, os espectros de impedância sugerem filmes com características superficiais similares. Uma ressalva, contudo, deve ser feita com respeito às polarizações ao final de 250 h de imersão, que mostraram um comportamento mais protetivo dos produtos formados pela imersão no Meio 1. Este resultado sugere que o fornecimento de H2S na superfície do aço é mais efetivo quando originado da reação do tiossulfato do que quando ele está presente na concentração de 0,1% na mistura gasosa.