Caracterización electroquímica del proceso de corrosión del acero API X52 en salmueras sintéticas representativas de suelos

Abstract

RESUMEN: La corrosión del acero en tuberías enterradas ha sido relacionada con las propiedades corrosivas del suelo durante el transporte de productos derivados del petróleo. Las inspecciones en campo han determinado que las tuberías fallan principalmente por el daño debido a las picaduras en el acero aún bajo condiciones de protección catódica. Para evaluar el proceso de corrosión en suelos simulados en la literatura se han sugerido diferentes aproximaciones experimentales, por un lado el empleo de cupones enterrados a diferentes profundidades y humedad utilizando mediciones de pérdida de peso así como el empleo de modelos probabilísticos, soluciones acuosas y técnicas electroquímicas. En estas investigaciones se ha reportado que la agresividad del suelo puede ser debida a la textura, humedad, presencia de diferentes especies químicas las cuales pueden aumentar o disminuir la velocidad de corrosión del acero. En el presente trabajo se estudió la influencia de especies corrosivas, como lo son los iones sulfato (SO4) y los iones cloruro (Cl-), en el proceso de corrosión de la interfase acero al carbono API X52 en medios acuosos representativos de suelos. Se establecieron las etapas involucradas en el mecanismo de corrosión del acero al carbono API X52 en medios acuosos representativo de suelos (corrosión externa), aplicando Voltamperometría Cíclica y Espectroscopia de Impedancia Electroquímica. Mediante el análisis de los resultados obtenidos mediante Espectroscopía de Impedancia Electroquímica se ha obtenido información de la evolución del proceso de corrosión observándose que el proceso se encuentra divido principalmente en dos etapas; en la primera se observa la formación de productos de corrosión de tipo óxidos sobre toda la superficie del metal después, en la segunda etapa, estos productos de corrosión modifican su composición y se vuelven mas rugosos y menos protectores permitiendo que el daño principalmente por picadura se lleve a cabo. La caracterización mediante Microscopía Electrónica de Barrido permitió observar un proceso de corrosión uniforme o más generalizado en la solución “D” mientras que la superficie expuesta a la solución “K” mostró daño por picadura, también se pudieron observar diferentes productos de corrosión sobre la superficie del acero conforme avanza el tiempo de inmersión, estos pueden ser relacionados con la evolución del proceso de corrosión mediante Difracción de Rayos X, cuyos resultados corroboraron la naturaleza más protectora de los productos de corrosión formados en el acero cuando se expone a la solución “D” (óxidos de hierro) mientras que los productos obtenidos de la solución “K” fueron compuestos menos estables y más porosos (hidróxidos de hierro). ABSTRACT: Corrosion in buried pipelines has been linked to the corrosive properties of soil during the transport of petroleum products. The field inspections have determined that the pipelines fail primarily by damage due to pitting of the steel even under cathodic protection. To evaluate the process of corrosion in simulated soil in the literature it has been suggested different experimental approaches, on one hand the use of coupons buried at different depths and moisture using weight loss measurements and the use of probabilistic models, aqueous solutions and electrochemical techniques. This research has been reported that the aggressiveness of the soil may be due to the texture, moisture, presence of different chemical species which may increase or decrease the corrosion rate of steel. In this work the influence of corrosive species was studied, such as sulfate ions (SO-2 4) and chloride ions (Cl-), in the corrosion process of carbon steel API interface X52 in aqueous media representative of soils. Established the stages involved in the mechanism of corrosion of carbon steel API X52 in aqueous media representative soils (external corrosion), using cyclic voltammetry and Electrochemical Impedance Spectroscopy. By analyzing the results obtained by Electrochemical Impedance Spectroscopy has obtained information from the evolution of the corrosion process observing that the process is mainly divided into two phases, the first is observed the formation of corrosion products such oxides on entire surface of the metal then in the second stage, these corrosion products modifying its composition and become more rugged and less protective allowing the bite primarily damage takes place. The characterization by scanning electron microscopy allowed to observe a uniform corrosion process or more widespread in the solution "D" while the surface exposed to the solution, "K" pitting damage was also able to see different products of corrosion on the surface steel as that time of immersion, these can be related to the evolution of the corrosion process by X-ray diffraction, the results corroborated the more protective nature of corrosion products formed on steel when exposed to the solution "D "(iron oxides) while the products obtained from the solution" K "are made less stable and more porous (hydroxides of iron).