Efeito de ácidos naftênicos na corrosão eletrolítica de aços para dutos de petróleo

Abstract

No estudo da corrosão interna de oleodutos a comunidade científica tem se voltado apenas para a presença de sais inorgânicos em águas decantadas em tanques e dutos. Objetivando verificar a importância de substâncias orgânicas aquo-solúveis do petróleo na corrosão interna de aços de oleodutos, estudou-se o comportamento do aço API 5L X56 em soluções simuladas da água decantada do petróleo (lixívias), como também em soluções diluídas de sulfato com adições de ácidos naftênicos aquo-solúveis, ácido capróico e também na presença do inibidor DEA (dietanolamina) Verifica-se que os compostos orgânicos presentes nas águas decantadas de oleodutos apresentam comportamento agressivo e que ácidos naftênicos promovem significativamente a despassivação do aço API 5L X56. A morfologia da corrosão do aço API 5L X56, em lixívias e em ácidos naftênicos, inicialmente, está associada à nucleação de pites nas inclusões do material. Aumentando a concentração de ácidos naftênicos, um mecanismo de corrosão uniforme torna-se mais pronunciado, devido à crescente despassivação da matriz ferrítica. A dietanolamina (DEA) foi testada como inibidor de corrosão para o aço API 5L X56 em soluções contendo sulfato e ácido ciclopentanocarboxílico (CPCA). O DEA apresenta bom comportamento inibidor a partir de 100 ppm. No entanto, para aços, baixas concentrações deste inibidor promovem a corrosão localizada associada às inclusões do material. Comprovou-se assim que substâncias orgânicas aquo-solúveis presentes em petróleos ácidos, em especial os ácidos naftênicos aumentam fortemente a corrosão de dutos.

In the study of the internal corrosion of oil pipelines the scientific community has been paying attention only to the presence of inorganic salts in decanted waters (brines) of tanks and pipelines. Aiming to verify the influence of water soluble organic matter from oil on the internal corrosion of pipeline, the behavior of the API 5L X65 steel was studied in simulated decanted waters of oil pipelines and in dilute sulfate solutions with additions of water-soluble naphthenic acids, caproic acid and the inhibitor DEA (diethanolamine). Organic compounds present in decanted waters of oil pipelines show an aggressive behavior and naphthenic acids strongly promote the depassivation of the API 5L X56 steel. The corrosion morphology of API 5L X56 steel, in decanted waters and in naphthenic acids, initially is associated with localized attack, nucleated on sulfide inclusions. Increasing naphthenic acid concentration, the localized attack nucleated on sulfide inclusions turns to a more uniform corrosion form, due to the increasing depassivation of the ferritc matrix. Diethanolamine (DEA) was tested as corrosion inhibitor for API 5L X56 steel in dilute sulfate solutions and in presence of cyclopentanecarboxylic acid (CPCA). DEA shows a good inhibitor effect for concentrations above 100 ppm. However for steel low concentration of DEA promotes localized corrosion associated to inclusions of material. Thus, it was demonstrated that water-soluble organic matter present in crude oils, specially naphthenic acids, strongly increase the internal corrosion of pipelines.