APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE MEDIÇÃO DE TAXA DE CORROSÃO EM SISTEMAS CONTROLADOS POR H2S OU CO2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

SETOR DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

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JOÃO VITOR RAMIRES LUZ

RODRIGO DUWE

THIAGO NISHIMURA

APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE MEDIÇÃO DE TAXA DE CORROSÃO EM SISTEMAS CONTROLADOS POR H2S OU CO2 

CURITIBA

2017

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

SETOR DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

JOÃO VITOR RAMIRES LUZ

RODRIGO DUWE

THIAGO NISHIMURA

APLICAÇÃO DE CONCEITOS DE MEDIÇÃO DE TAXA DE CORROSÃO EM SISTEMAS CONTROLADOS POR H2S OU CO2 

Trabalho de graduação apresentado como requisito parcial à aprovação na disciplina de Fundamentos de Corrosão  (TQ-127) do Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Paraná.

Orientadora: Profº Haroldo Pontes..

        

CURITIBA

2017

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SUMÁRIO

1.               INTRODUÇÃO        4

1.1.                OBJETIVOS        5

1.2.                CONDIÇÕES DOS FLUIDOS DE PROCESSO        5

1.2.1.              RO-06A        5

1.2.2.               RO-20        7

1.2.3.              GÁS EXPORTADO E GÁS LIFT        8

1.2.4.             ÓLEO EXPORTADO        8

2.              REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        9

2.1.                CORROSÃO POR H2S        10

2.2.                CORROSÃO POR CO2        11

3.              ANÁLISE PELO PREDICT        13

3.1.                RO-06A        13

3.2.                RO-20        15

3.3.                GÁS LIFT        16

3.4.                GÁS EXPORTADO        17

3.5.                ÓLEO EXPORTADO        18

4.              CONCLUSÃO        18

5.              REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        19

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1. INTRODUÇÃO

O controle da corrosão é uma necessidade constante e de crucial importância para garantir a segurança e o bom funcionamento de uma indústria.

O aço-carbono tem sido o material mais empregado na maioria dos segmentos de bens de produção básicos da sociedade. E, nestas últimas décadas, tem havido progressos consideráveis, tanto na fabricação de novas ligas ferrosas quanto no desenvolvimento de novos materiais. Mas, pelo seu baixo custo e pela amplitude do uso do aço-carbono, é de se esperar que o campo de exposição à deterioração também ocorra de maneira ampla.

O processo corrosivo tem acarretado no cotidiano uma série de problemas, seja na construção civil, nas explosões de caldeiras, nos rompimentos de adutoras de água, nos derramamentos de petróleo, provocados por furos em tanques e oleodutos. Nas instalações de refino de petróleo e nas petroquímicas, onde cerca de 50% das falhas de materiais estão creditas à corrosão.

A preocupação com a corrosão deve-se ao fato de que na exploração e produção de óleo e gás natural há produção também de água que cresce inversamente à produção de óleo, pois aumenta com a vida produtiva do reservatório por processos naturais ou por processos de recuperação secundária. Por poder apresentar salinidade muitas vezes elevada, aumenta a condutividade do meio, provocando um processo corrosivo nas estruturas em aço carbono. Os gases dissolvidos em água como dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e oxigênio (CO2, H2S e O2) promovem mudanças nas suas características, como a diminuição do pH, provocando a aceleração do processo corrosivo. Entre os gases dissolvidos mais comuns está o CO2 que forma o ácido carbônico (H2CO3) . Desta forma, a alta concentração de CO2 úmido ou dissolvido em água causa a corrosão e consequentemente compromete a integridade do aço usado no transporte de CO2 ou em oleodutos. Este é um grande problema a ser estudado com o objetivo de reduzir custos de reparos e de substituição de equipamentos.  O CO2 presente no ambiente pode provocar corrosão severa dependendo de fatores como a temperatura, pressão parcial de CO2, composição química da solução, pH, fluxo, características dos materiais. Em condições adequadas, o produto de corrosão forma uma camada de carbonato de ferro (FeCO3) na superfície do aço e dependendo de suas propriedades, as taxas de corrosão variam dramaticamente.

1. OBJETIVOS

         Análise de taxa de corrosão de dutos, de aço carbono, sujeitos aos fluidos produzidos conforme ET-3549.00-9300-941-PUR-004.

1. Fluido Produzido na Área RO-06A do Módulo 3
2. Fluido Produzido na Área RO-20 do Módulo 3
3. Gás Exportado e do Gas Lift dos Poços
4. Óleo Exportado

1. CONDIÇÕES DOS FLUIDOS DE PROCESSO

1. RO-06A

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1. RO-20

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1. GÁS EXPORTADO E GÁS LIFT

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1. ÓLEO EXPORTADO

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1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

O processo corrosivo pode ser representado por uma reação eletroquímica, que ocorre entre um tipo de material e o meio que ele está inserido, produzindo a deterioração do material. Produtos de corrosão, íons, são produzidos na superfície do material, formando uma película. Esta camada é removida por ação de fluidos, que podem gerar regiões anódicas pequenas, com interação a grandes regiões catódicas, caracterizando uma situação crítica para corrosão.