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Investigación electroquímica de la ruptura inducida por iones de cloruro de la película pasiva en la superficie del acero de revestimiento P110 en solución de poro simulada: comportamiento y determinación de valores críticos

Autores: Peng, Ye; Lin, Yuanhua; Xia, Ruochen; Dai, Zhixiang; Zhang, Wenyan; Liu, Wanying

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Industria del petróleo
Acero de revestimiento
Vaina de cemento
Iones de cloruro
Película pasiva
Corrosión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En la industria del petróleo, el acero de revestimiento se fija con una funda de cemento para garantizar un servicio confiable en condiciones exigentes caracterizadas por alta temperatura, alta presión y exposición a múltiples tipos de medios. Después de la hidratación del cemento, se produce un material poroso con una solución altamente alcalina que llena los poros, comúnmente conocida como la solución de poro. El revestimiento formará una película pasiva protectora cuando esté en contacto con una solución de poro altamente alcalina. Sin embargo, una vez que la funda de cemento se agrieta, los iones de cloruro en el estrato pasarán a través de la funda de cemento hasta la superficie del revestimiento. Cuando los iones de cloruro se acumulan a una cierta concentración, la película pasiva se destruirá, sin ejercer una influencia protectora sobre el sustrato. Después de que los iones de cloruro entren en contacto directo con el revestimiento, este es propenso a fallos severos debido a la perforación por corrosión. La falla del revestimiento puede causar un chorro fuera del revestimiento e incluso el desecho del pozo de petróleo. Controlar la corrosión del revestimiento y garantizar la integridad del revestimiento depende de comprender la concentración crítica de iones de cloruro que puede causar la degradación de la película pasiva. Por lo tanto, para evaluar las propiedades electroquímicas y analizar el proceso de daño de la película pasiva bajo diferentes concentraciones de iones de cloruro, se emplearon varias técnicas de caracterización. Estas incluyeron curvas potencial-tiempo (E-t), curvas de polarización, espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de Mott-Schottky. Además, se analizó cualitativamente la composición de la película pasiva en la superficie del acero de revestimiento P110 utilizando espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS). Para comprender mejor la morfología de la superficie del acero de revestimiento P110, se utilizó microscopía electrónica de barrido (SEM).

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