Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zagadnienia korozji i kolmatacji w hydrogeologii jako istotny czynnik w projektowaniu i eksploatacji otworów geotermalnych

Witek Wiesław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2025

|

R. 28, Nr 6 (316)

4-12

EN

The use of natural thermal energy stored in underground geological formations has long been one of the alternative methods in reducing CO2 emissions. Obtaining so-called green energy with limited harmfulness to the already sufficiently destroyed human environment is becoming a challenge of the moment. The use of thermal energy accumulated in underground geological formations with a normal or abnormal temperature gradient is widely described in numerous publications [1], [2], [3], [4], [5], [7], [8], [9], [10], [12], [13], [16]. Based on the number of boreholes drilled in past decades in Poland, a several of already implemented projects were created, mainly of a balneological and recreational nature, such as: Bukowina Tatrzańska, Białka Tatrzańska, Chochołów, Uniejów, Mszczonów, Kleszczów and others, as well as typical geothermal projects for obtaining heat for municipal purposes, such as: Geotermia - Stargard Szczeciński or the projects currently being implemented: Geotermia Toruń, Geotermia Koło, Geotermia Konin or Geotermia Gostynin and Pyrzyce [7], [8], [9], [10], [12], [13]. The implementation of geothermal projects for balneological or recreational purposes or for municipal - heating purposes, is based on deep boreholes-wells, which require special design, completely different from typical hydrogeological wells intended for the intake of drinking water. As a reminder, in articles [12], [13] specific principles and procedures were presented and discussed in detail, relating to the design, construction and acceptance of boreholes-wells made in deeply located geological structures (over 2000 m) and structures with an increased geothermal gradient and water resources with high mineralization, reaching in extreme cases even the level of 200 g/l. In particular, this last parameter, which is the mineralization of geothermal water, amounting as mentioned above to even 200 g/l for thermal waters in the Polish Lowlands, is a serious problem in the operation of thermal installations and the functioning of a doublet of boreholes, especially concerning the change in the potential absorption capacity of the injection borehole. These problems are mainly related to the common occurrence of corrosion and filter incrustation and changes in the saturation of formation water with gases, mainly H2S and CO2, water pumped out from the production well. From presented paper, a rather characteristic conclusion can be drawn that the limit value of mineralization of Triassic waters (Lower Cretaceous and Lower Jurassic) or any geothermal water extracted in Poland in the aspect of safe and effective operation of a geothermal installation is 30 g/l. According to publications [8], [9], [10], geothermal water extracted and injected through boreholes from/into Triassic formations in the Polish Lowlands with mineralization above the -mentioned value causes many problems after 1-2 years of exploitation, which at the same time causes irreversible effects in terms of the potential possibilities of obtaining the designed heat values of thermal instalation. As it results from the presented paper and several publications, the main reason for this situation are problems with corrosion, clogging and incrustation of filters, especially in injection boreholes. This paper covers the main problems and issues as mentioned above.

PL

Wykorzystanie naturalnej energii cieplnej zmagazynowanej w podziemnych utworach geologicznych staje się od dłuższego czasu jedną z metod alternatywnych w ograniczaniu emisji CO2. Pozyskiwanie tzw. zielonej energii mającej ograniczoną szkodliwość na zniszczone już dostatecznie środowisko otoczenia człowieka staje się wyzwaniem chwili. Wykorzystanie energii cieplnej nagromadzonej w podziemnych utworach geologicznych o normalnym lub anormalnym gradiencie temperatury, opisane jest szeroko w licznych publikacjach [1], [2], [3], [4], [5], [7], [8], [9], [10], [12], [13], [16]. Bazując na wielu otworach wierconych w ostatnich dekadach w Polsce powstało szereg już zrealizowanych projektów głównie o charakterze balneologiczno-rekreacyjnym takich jak: Bukowina Tatrzańska, Białka Tatrzańska, Chochołów, Uniejów, Mszczonów, Kleszczów i inne, jak również projekty typowo geotermalne do pozyskiwania ciepła do celów komunalnych takie jak: Geotermia - Stargard Szczeciński czy będące w realizacji projekty Geotermii Toruń, Geotermii Koło, Geotermii Konin czy Geotermii Gostynin i Pyrzyce [7], [8], [9], [10], [12], [13]. Realizacja projektów geotermalnych do celów balneologicznych lub rekreacyjnych czy też do celów komunalnych – grzewczych, bazuje na głębokich otworach-studniach, które wymagają szczególnego zaprojektowania, zgoła odmiennego od typowych studni hydrogeologicznych przeznaczonych do ujęcia wody pitnej. Dla przypomnienia w artykułach [12],[13] przedstawiono i szeroko omówiono specyficzne zasady i procedury, odnoszące się do projektowania, wykonania i odbioru otworów-studni wykonanych w głęboko zalegających strukturach geologicznych (ponad 2000 m) oraz strukturach o podwyższonym gradiencie geotermalnym i zasobach wody o wysokiej mineralizacji, dochodzącej w skrajnych przypadkach nawet do poziomu 200 g/l. Szczególnie ten ostatni parametr jakim jest mineralizacja wody geotermalnej wynosząca dla wód termalnych na Niżu Polskim nawet 200 g/l stanowi poważny problem w eksploatacji instalacji cieplnych i funkcjonowaniu dubletu otworów, szczególnie dotyczący zmiany potencjalnej chłonności otworu zatłaczającego. Problemy te wiążą się zasadniczo z powszechnym wystąpieniem zjawiska korozji i inkrustacji filtrów oraz zmian w nasyceniu wody złożowej gazami, głównie H2S i CO2, wody pompowanej z odwiertu-studni eksploatacyjnej. Z niniejszego artykułu oraz wymienionych publikacji wynika dosyć charakterystyczny wniosek, że graniczną wartością mineralizacji wód triasowych ( Dolna Kreda i Dolna Jura) wydobywanych na Niżu Polskim w aspekcie bezpiecznej i efektywnej pracy instalacji geotermalnej jest wartość 30 g/l. Jak wynika z publikacji [8],[9],[10] woda geotermalna wydobywana i zatłaczana otworami z/do utworów triasowych na Niżu Polskim o mineralizacji powyżej wymienionej wartości sprawia wiele problemów już po okresie 1-2 lat eksploatacji co jednocześnie wywołuje nieodwracalne skutki jeżeli chodzi o potencjalne możliwości uzyskania projektowanych wartości ciepła. Jak wynika z tych publikacji głównym powodem takiej sytuacji są problemy z korozją, kolmatacją i inkrustacją filtrów szczególnie w odwiertach-studniach chłonnych. O tych problemach jest mowa w niniejszej publikacji.

2

Influence of corrosion on the fatigue resistance of a carbon steel with Ti and Cr nitrides based coatings

Vicen Martin, Zatkalíková Viera, Bokůvka Otakar, Nový František, Belan Juraj, Nikolic Ružica

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2025

|

Vol. 7, iss. 1

295--304

EN

The quality of components and structures is directly related to degradation processes such as corrosion and fatigue that are concomitant phenomena during their operation. One of the options for increasing the quality of components and structures is the use of appropriate surface coating. In this paper is presented an experimental investigation of the corrosion influence on the fatigue resistance of the carbon steel with coatings based on Ti and Cr nitrides. The experimental work included determination of the chemical composition of the base material, heat treatment, microstructure evaluation, mechanical properties measurement, coating depositions, corrosion test and the fatigue tests by rotation bending of the deposited layers. The corrosion and fatigue tests have shown that the coating provides improvement of the corrosion resistance and that there was no reduction of the fatigue resistance.

3

Evaluation of alloying effects on the mechanical and corrosion properties of magnesium and its alloys for biomedical applications

Šnircová Melisa, Palček Peter, Trško Libor, Slezák Martin, Illichmanová Edita

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2025

|

Vol. 7, iss. 1

305--314

EN

Magnesium alloys and their derivatives are considered promising materials for the future of implantology. The study investigates the influence of alloying elements on the mechanical and corrosion properties of magnesium alloys for materials intended for biomedical engineering. The research focuses on defining key concepts such as biocompatibility, biodegradability, and the criteria that determine the suitability of magnesium and its alloys as biomaterials for implants. The results demonstrate that the properties of magnesium alloys can be significantly improved by selecting appropriate alloying elements. In our case, we focused on alloying elements such as aluminium, zinc, and rare earth elements. Five samples from each main group of magnesium alloys, AZ (aluminum-zinc) and AE (aluminum-rare earth element), underwent a series of mechanical tests, including Vickers hardness measurements, as well as electrochemical analysis, specifically potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The behaviour of magnesium and its alloys was analysed in the work and experimentally verified in the simulated environment of the human body. Among the tested materials, the AZ91 alloy exhibited the most favorable mechanical and corrosion properties, confirmed by mechanical, potentiodynamic, and electrochemical tests. AZ91 showed a relatively positive corrosion potential, low corrosion current density, and a low corrosion rate. The aluminum alloying element in the AZ91 contributes to achieving higher strength of the alloy. However, the high percentage of aluminum remains a problem with the AZ91 alloy, which, in the long term, damages the functioning of processes in the organism. The findings also revealed that the addition of rare earth elements in AE alloys reduces their hardness. Future investigations will concentrate on finding alloying elements capable of improving the mechanical integrity and corrosion resistance of magnesium alloys while ensuring biocompatibility.

4

Rozpoznanie wpływu ciekłego amoniaku na korozję rur eksploatacyjnych podczas jego magazynowania

Masłowski Mateusz, Czupski Marek

Przemysł Chemiczny

|

2025

|

T. 104, nr 2

285--290

PL

Przedstawiono badania dotyczące oceny możliwości magazynowania amoniaku w strukturach geologicznych oraz korozji rur eksploatacyjnych. Badania prowadzono w środowisku czystego i zanieczyszczonego solanką ciekłego amoniaku, w temp. 20°C i pod ciśnieniem 1,1 MPa przez 14 dni. Ocenie odporności na korozję poddano rurę eksploatacyjną wykonaną ze stali N80. Ocenie poddano zmianę masy próbki oraz jej powierzchnię w celu wyznaczenia szybkości korozji równomiernej oraz głębokości wżerów. Stwierdzono, że stal N80 była całkowicie odporna na działanie amoniaku czystego i zanieczyszczonego wodnym roztworem chlorku sodu o stężeniu 26%. Wyznaczona szybkość korozji Vₚ była mniejsza niż 0,001 mm/r, a Vc mniejsza niż 0,0214 kg/(m²·doba). We wszystkich testach odnotowano pojawienie się bardzo płytkich wżerów w przedziale 2,17-5,44 μm. Najgłębszy wżer (11,50 μm) zaobserwowano jedynie na powierzchni próbki stalowej w środowisku amoniaku technicznego o czystości (99,85%), czyli przy zawartości H₂O poniżej 1500 ppm.

EN

Two N80 steel pipe samples were exposed to clean and brine-contaminated liq. NH3 at temp. 20°C and pressure 1.1 MPa for 14 days. The changes in mass and surface image of the samples were analyzed to det. the uniform corrosion rate and pit depth. N80 steel was completely resistant to clean and 26% NaCl aq. soln.-contaminated liq. NH₃. The corrosion rate Vₚ was less than 0.001 mm/year and Vc was less than 0.0214 kg/(m²·day). In all tests, very shallow pits in the range of 2.17-5.44 μm were noted, confirming the low uniform corrosion rate. The deepest pit with a depth of 11.50 μm was obsd. only on the surface of the steel sample in the environment of technically pure NH₃ (99.85%), i.e. H₂O content below 1500 ppm.

5

Porównanie właściwości antykorozyjnych modelowych farb alkidowych z różnymi inhibitorami korozji

Opuchlik Maria, Krawczyk Kinga, Mielańczyk Anna, Gnus Małgorzata, Kamińska-Bach Grażyna

Przemysł Chemiczny

|

2025

|

T. 104, nr 12

1307--1311

PL

Przedstawiono wpływ wykorzystania różnych inhibitorów korozji na właściwości ochronne powłok. Porównano dwie modelowe farby alkidowe. W pierwszej z farb wykorzystano pigment antykorozyjny w postaci fosforanu cynku, który stanowił 10% mas. w odniesieniu do całego składu farby, natomiast w drugiej z farb zastosowano czteroramienny słaby polielektrolit w postaci poli(metakrylanu N,N-dimetyloaminoetylu) (PDMAEMA) w ilości 2% mas. Farby naniesiono na podłoże stalowe i przebadano pod względem ich przyczepności do podłoża oraz odporności utworzonych powłok na działanie wilgoci. Skuteczność działania powłok oceniono wizualnie pod kątem stopnia zniszczenia powłoki, stopnia spęcherzenia oraz zardzewienia. W przypadku obu testowanych farb, wraz z wydłużeniem czasu ekspozycji na działanie wilgoci na powłokach pojawiały się coraz to większe skupiska i rozmiary pęcherzy. Jednakże oba zastosowane inhibitory ograniczyły rozwój korozji podłoża w stopniu wystarczającym, aby nie zaobserwowano śladów jej produktów na powierzchni powłoki. Przy czym po odsłonięciu podłoża okazało się, że farba z polielektrolitem dodatkowo ograniczyła przenikanie wody do podłoża, czego efektem było mniejsze uszkodzenie powierzchni podłoża niż w przypadku powłoki zawierającej fosforan cynku.

EN

Two model alkyd paints contg. 2 different corrosion inhibitors were compared: Zn₃(PO₄)₂ at a concn. of 10% by mass or poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) at a concn. of 2% by mass. The paints were applied to a steel substrate and tested for adhesion to the substrate and the resistance of the resulting coatings to moisture over time. The effectiveness of the coatings was assessed visually in terms of the degree of coating damage, blistering, and rusting. Both inhibitors limited the development of corrosion sufficiently to eliminate any traces of corrosion products on the coating surface. However, after exposing the substrate, it was found that the paint with the polyelectrolyte additionally limited water penetration into the substrate, resulting in less surface damage than the coating containing Zn₃(PO₄)₂.

6

Subiektywne spojrzenie na rozwój kolei z uwzględnieniem kwestii dotyczących korozji oraz rozwiązań opracowanych w tym zakresie w Polsce

Królikowski Andrzej

Ochrona przed Korozją

|

2025

|

nr 1

19--23

PL

W dwustuletniej historii kolei pojawiały się problemy korozyjne, których rozwiązanie umożliwiało rozwój tego rodzaju transportu. W XIX wieku poważnymi ograniczeniami były naprężeniowe pękanie korozyjne kotłów parowych lokomotyw i zużycie ścierne łożysk kół wagonów. Lista problemów korozyjnych w XX wieku była znacznie dłuższa: korozja infrastruktury wywołana prądami błądzącymi po wprowadzeniu trakcji elektrycznej, hamowanie korozji stalowych wagonów przez stosowanie stali miedziowej i nanoszenie powłok malarskich, korozja cierna śrubowych mocowań szyn do podkładów i korozja galwaniczna w wagonach, w których dochodziło do kontaktu elementów stalowych, aluminiowych i kompozytowych. Opisano, jak walczono z tymi zjawiskami korozyjnymi. Wskazano przykłady rozwiązań przyczyniających się do rozwoju kolejnictwa opracowanych w Polsce i przedstawiono opinię na temat przyszłości kolei.

EN

Throughout the 200-year history of railways, numerous corrosion issues have emerged, making the prevention of related damage essential for the advancement of this mode of transportation. In the 19th century, significant challenges arose from stress corrosion cracking in vapor boilers and the abrasive wear of bearings in carriage wheels. The list of corrosion problems in the 20th century expanded considerably, including infrastructure corrosion caused by stray currents following the introduction of electric traction, the inhibition of rust in steel carriages through the use of copper steel and paint coatings, fretting corrosion of bolted tie plates on railroad rails, and galvanic corrosion in carriages where steel, aluminium, and composite parts come into contact. Effective control measures were implemented to address these types of corrosion damage. Furthermore, the contributions of Polish innovations to railway history and perspectives on the future of this mode of transportation were also discussed.

7

Pentamer fragments as green corrosion inhibitors of Al, Fe and Cu metals

Abu-Sbeih Khaleel A., Al-Mazaideh Ghassab

Ochrona przed Korozją

|

2025

|

nr 4

107--113

EN

Chitosan oligomers can act as green corrosion inhibitors for metals. The effect of the location of the acetyl group in the oligomer on its ability to inhibit the corrosion of the metals Al, Fe, and Cu was studied employing DFT calculations using the B3LYP functional and the 6-31G* (d,p) basis set. Various quantum, polarizability, and reactivity parameters were calculated and used to assess the relative capabilities of the oligomers to inhibit the corrosion of the metals. All of the pentamers were found to have spontaneous chemisorption on the surfaces of the metals. PAG1, the pentamer which has the acetyl group at the end of the chain, had the best reactivity and polarizability parameters of the three pentamers studied, thus making it the most effective corrosion inhibitor of the oligomers.

PL

Oligomery chitozanu mogą działać jako zielone inhibitory korozji metali. Wpływ położenia grupy acetylowej w oligomerze na jego zdolność do hamowania korozji metali Al, Fe i Cu zbadano za pomocą obliczeń DFT z wykorzystaniem funkcjonału B3LYP i zestawu funkcji bazowych 6-31G* (d,p). Różne parametry kwantowe, polaryzowalności i reaktywności zostały obliczone i wykorzystane do oceny względnych zdolności oligomerów do hamowania korozji metali. Stwierdzono, że wszystkie pentamery wykazują spontaniczną chemisorpcję na powierzchniach metali. PAG1, który ma grupę acetylową na końcu łańcucha, charakteryzował się najlepszymi parametrami reaktywności i polaryzowalności spośród trzech analizowanych pentamerów, co czyni go najskuteczniejszym inhibitorem korozji w grupie badanych oligomerów.

8

Insight into the corrosion in non-ferrous alloy heat exchangers

Lachowicz Marzena M., Lachowicz Maciej B.

Ochrona przed Korozją

|

2025

|

nr 1

2--11

EN

Selected issues relating to the corrosion of non-ferrous heat exchanger components in their operating environment have been presented. With the increasing demand for such equipment, the number of reported corrosion-related failures is steadily increasing, resulting in rising operating costs. This paper introduces the different types of corrosion and defines selected corrosion problems affecting aluminium heat exchanger components. Macroscopic images are shown and the mechanism of corrosion caused by the presence of organic decomposition products on the surface of copper elements is discussed. In relation to copper, an example of corrosion caused by sulphate ions is also presented. The study also includes an example related to the hydrogenation of a titanium heat exchanger plate. The analyses presented in this paper are related to engineering practice and are relevant to the design of thermal energy exchange devices. The possibility of early detection of existing corrosion hazards will also help to prevent potential mechanical failures in heat exchangers.

PL

W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia związane z korozją nieżelaznych elementów wymienników ciepła w ich środowisku eksploatacyjnym. Rosnący popyt na te urządzenia powoduje, że ilość odnotowanych awarii wywołanych korozją stale wzrasta, co wiąże się z rosnącymi kosztami ich eksploatacji. W pracy przedstawiono różne typy korozji, a także zdefiniowano wybrane problemy korozyjne dotyczące aluminiowych elementów wymienników ciepła. Pokazano obrazy makroskopowe oraz omówiono mechanizm korozji spowodowanej obecnością produktów rozkładu substancji organicznych na powierzchni elementów miedzianych. W odniesieniu do miedzi przedstawiono również przykład korozji wywołanej jonami siarczanowymi. W ramach badań przedstawiono także przykład związany z nawodorowaniem tytanowej płyty wymiennika ciepła. Przedstawione w pracy analizy związane są z praktyką inżynierską i stanowią istotne znaczenie dla projektowania urządzeń służących do wymiany energii cieplnej. Możliwość wczesnej detekcji istniejących zagrożeń korozyjnych pozwoli również zapobiegać potencjalnym awariom mechanicznym w wymiennikach ciepła.

9

Research of the deemulsification and corrosion protection properties of a new multi-functional composition

Adygezalova Mehpara B.

Nafta-Gaz

|

2025

|

R. 81, nr 4

245--252

EN

This article presents the results of laboratory experiments on the effect of Dissolvan-4411 demulsifier and DM composition on the deemulsification of a Bulla-sea field oil sample with a dilution rate of 75%, as well as the effect of MARZA-1 inhibitor and DM composition on the corrosion rate in formation water with a mixed aggressive medium. The demulsification process was conducted at temperatures of 20°C, 40°C, and 60°C, with both reagents tested at concentrations of 300–600 g/t. Based on multiple tests, the DM composition demonstrated higher efficiency compared to the Dissolvan 4411 demulsifier at the same concentration. Specifically, the amount of residual water in the oil sample with 75% dilution at the optimal consumption concentration of 600 g/t was 1.3 for the Dissolvan 4411 demulsifier and 0.2% for the DM composition. Additionally, the effect of MARZA-1 inhibitor and DM composition in aggressive media containing hydrogen sulfide, carbon dioxide, and a combination of both gases were investigated, along with their impact on corrosion protection and the vital functions of Postgate-B nutrient medium in relation to sulfate-reducing bacteria. The experiments determined that the optimal consumption rate was 10 mg/l for the MARZA-1 inhibitor and 600 g/t for the DM composition. At these optimal concentrations, the corrosion protection efficiency of MARZA-1 inhibitor and DM composition was 97.6% and 99.3% in a hydrogen sulfide medium, 95.2%, and 98.1% in a carbon dioxide medium, and 93.8%, 95% in the medium where both gases were present. Regarding sulfate-reducing bacteria, the bactericidal effect of the MARZA-1 inhibitor was 90%, while that of the DM composition was 99%.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki eksperymentów laboratoryjnych dotyczących wpływu demulgatora Dissolvan-4411 i kompozycji DM na deemulgację próbki oleju ze złoża Bulla przy rozcieńczeniu 75%, a także wpływu inhibitora MARZA-1 i kompozycji DM na tempo korozji w wodzie złożowej z mieszanym agresywnym medium. Proces demulgowania przeprowadzono w temperaturach 20°C, 40°C i 60°C, przy czym oba odczynniki testowano w stężeniach 300–600 g/t. W oparciu o wielokrotne testy, kompozycja DM wykazała wyższą skuteczność w porównaniu do demulgatora Dissolvan 4411 w tym samym stężeniu. W szczególności ilość wody resztkowej w próbce ropy o 75% stopniu rozcieńczenia przy optymalnym stężeniu 600 g/t wynosiła 1,3% dla deemulgatora Dissolvan-4411 i 0,2% dla kompozycji DM. Dodatkowo zbadano wpływ inhibitora MARZA-1 i składu DM w agresywnych mediach zawierających siarkowodór, dwutlenek węgla i kombinację obu gazów, a także ich wpływ na ochronę antykorozyjną i funkcje życiowe pożywki Postgate-B w odniesieniu do bakterii redukujących siarczany. Eksperymenty wykazały, że optymalne dawki wynosiły 10 mg/l dla inhibitora MARZA-1 i 600 g/t dla kompozycji DM. Przy tych optymalnych stężeniach skuteczność ochrony antykorozyjnej inhibitora MARZA-1 i kompozycji DM wynosiła 97,6% i 99,3% w środowisku siarkowodoru, 95,2% i 98,1% w środowisku dwutlenku węgla oraz 93,8% i 95% w środowisku, w którym obecne były oba gazy. W odniesieniu do bakterii siarczanoredukcyjnych działanie bakteriobójcze inhibitora MARZA-1 wynosiło 90%, natomiast kompozycji DM – 99%.

10

Badania możliwości zastosowania cyfrowej analizy sygnału ultradźwiękowego do oceny stanu technicznego instalacji kopalnianych

Kluk Dorota

Nafta-Gaz

|

2025

|

R. 81, nr 7

465–-473

PL

Wieloletnia eksploatacja instalacji kopalnianych, związanych z transportem i magazynowaniem płynów złożowych, wymaga okresowych kontroli ich stanu technicznego. Obiekty te narażone są na występowanie ubytków materiałowych wywołanych korozją oraz oddziaływaniem mechanicznym transportowanych mediów. Głównymi czynnikami decydującymi o dopuszczeniu rurociągów i instalacji kopalnianych do eksploatacji są: stan materiałów konstrukcyjnych, stopień degradacji struktury oraz obecność wewnętrznych nieciągłości. Ważne jest zatem dysponowanie narzędziami umożliwiającymi ocenę stanu technicznego materiałów konstrukcyjnych. W niniejszym artykule przedstawiono problematykę jakościowej oceny wady, takiej jak pęknięcie czy ubytek związany z korozją w rurach wykonanych ze stopów metali, wykorzystywanych do transportu płynów złożowych. Badania prowadzone były z zastosowaniem defektoskopu cyfrowego OmniScan X3 firmy Olympus, wyposażonego w sondę z układem fazowym PA. W artykule omówiono również metodykę prowadzenia pomiaru defektów materiałów techniką PAUT. Wykonano kalibrację poszczególnych składowych układu, takich jak: prędkość rozchodzenia się fali ultradźwiękowej w materiale, zasięg (mapa akustycznego wpływu), TCG, DAC, DGS, TOFD, wzmocnienie oraz czułość detekcji. Po wykonaniu kalibracji przeprowadzono testy poprawności wykonanych kalibracji, a następnie skanowanie rur poeksploatacyjnych w celu identyfikacji w nich wad materiałowych/korozji. Zaletą badań ultradźwiękowych z wykorzystaniem defektoskopu jest możliwość określenia rozmiarów uszkodzenia, jego precyzyjnej lokalizacji, w tym głębokości, na jakiej występuje. Jest to istotna przewaga w przypadku niewidocznych wewnętrznych nieciągłości materiału. Zakres zrealizowanych prac związany z ultradźwiękowym pomiarem stanu technicznego elementów konstrukcyjnych instalacji przyczynił się do pozyskania nowego narzędzia inspekcyjnego, umożliwiającego m.in. mapowanie korozji rur i zbiorników, co pozwala na wykrywanie trudnych do stwierdzenia uszkodzeń wewnętrznych materiałów.

EN

Long-term operation of mine installations related to the transport and storage of reservoir fluids requires periodic inspections of their technical condition. These facilities are exposed to material losses caused by corrosion and mechanical impact of the transported media. The main factors determining the approval of pipelines and mine installations for operation are the condition of construction materials, the degree of structural degradation and the presence of internal discontinuities. It is therefore important to have tools that enable the assessment of the technical condition of construction materials. The paper attempts to solve the problem of qualitative assessment of the type of defect, such as cracks and corrosion-related losses, in metal alloy pipes used for the transport of reservoir fluids. The tests were conducted using the OmniScan X3 digital flaw detector from Olympus, equipped with a PA phased array probe. The paper presents a methodology for measuring material defects using the PAUT technique. Calibration of individual components of the system including ultrasonic wave velocity in the material, range (acoustic impact map), TCG, DAC, DGS, TOFD, gain, and detection sensitivity. After calibration, the accuracy of the performed calibrations was verified, and post-operational pipes were scanned to identify material defects/corrosion. The innovative aspect of ultrasonic testing conducted with the flaw detector lies in the ability to determine the size of damage, its precise location, and the depth at which it occurs, particularly in the case of invisible internal material discontinuities. The scope of the work carried out, related to ultrasonic measurement of the technical condition of structural elements of the installation, contributed to the acquisition of a new inspection tool. This tool enables, among other things, mapping corrosion in pipes and tanks and detecting internal material damage that is otherwise difficult to detect.

11

Zainteresowanie problemami korozji pojawia się tylko przy okazji wielkich katastrof

Mosty

|

2025

|

nr 1/2

18-20

PL

Mgr inż. arch. Iwona Graniczna-Gajecka, prezes Polskiego Stowarzyszenia Korozyjnego, w rozmowie z redakcją czasopisma „Mosty” opowiada o działalności Stowarzyszenia oraz jego roli w ochronie mostów. Podkreśla znaczenie edukacji, certyfikacji i badań w tej dziedzinie, zwracając uwagę na niski poziom świadomości społecznej i zawodowej dotyczący problemu korozji.

12

Wybrane przykłady korozji systemów i urządzeń ze stali nierdzewnych austenitycznych — mechanizm oraz profilaktyka w zapobieganiu korozji

Marjanowski Jan, Drewnowski Jakub

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2025

|

nr 4

127--135

PL

Wybrane przykłady korozji występujące w systemach instalacyjnych i urządzeniach wykonanych ze stali austenitycznych chromoniklowych w środowiskach wodnych w przemyśle spożywczym i ciepłownictwie. Mechanizm powstawania korozji wżerowej, szczelinowej i podosadowej w wodach o zwiększonej ilości chlorków w urządzeniach ze stali nierdzewnej. Liczne przykłady korozji instalacji i urządzeń ze stali austenitycznych dla określonych warunków środowiskowych z wykorzystaniem dokumentacji fotograficznej ze szczególnym uwzględnieniem wymienników ciepła. Profilaktyka antykorozyjna z wykorzystaniem zabiegu trawienia oraz pasywacji urządzeń i elementów instalacji ze stali nierdzewnej w kąpieli gwarantującej jednoczesne usuwanie starych warstw osadów i powstawanie nowych warstewek pasywnych na powierzchni stali chromoniklowych.

EN

Various corrosion phenomena observed in piping systems and equipment fabricated from austenitic chromium-nickel stainless steels operating in aqueous environments within the food processing and district heating industries. The mechanisms underlying pitting, crevice, and sub-sedimentary corrosion occurring in chloride-rich water conditions, affecting the integrity of stainless steel components. Numerous case studies illustrating corrosion damage under defined environmental parameters, supported by photographic documentation, with particular emphasis on heat exchangers. The importance of corrosion mitigation strategies, specifically through chemical pickling and passivation treatments, conducted in baths designed to simultaneously remove existing deposit layers and regenerate protective passive films on the surfaces of chromium-nickel stainless steels.

13

Analysis of structural damage to steel masts and their impact on the possibility of repair and continued operation

Salauyou Dzmitry, Jeleniewicz Katarzyna

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2025

|

Nr 2

28--38

EN

Steel guyed masts are indispensable for telecommunication, broadcasting and meteorological networks, yet their great slenderness and reliance on tensioned stays make them unusually sensitive to execution errors, deterioration and wind‐induced effects. This study investigates the extent to which construction- and service-induced defects jeopardize the structural safety of such towers and evaluates practicable remedial measures. Seven lattice masts, each 72 – 76 m high and designed in accordance with PN-B 03204:2002 Steel structures: Towers and masts, were subjected to a comprehensive field survey that combined (i) visual inspection and photographic documentation, (ii) caliper measurements of flange-joint gaps, (iii) dynamometric assessment of guy-rope tension, (iv) geodetic measurements of shaft plumbness and (v) finite-element analysis of the stress–strain state under the most adverse load combinations defined by standards. The campaign revealed widespread surface and pitting corrosion, flange-joint gaps caused by improvised washer packs, and systematic absence of the specified plank clamps at guy anchorage points. Measured guy-rope tensions deviated from the design values by more than 8 %, inducing mast-head displacements of up to 238 mm from the vertical. The findings underscore the paramount importance of rigorous installation control, periodic tension monitoring and proactive corrosion protection if long-term reliability is to be maintained. An inspection and maintenance protocol is proposed, emphasizing third-party verification of flange joints and guy anchors, annual dynamometric checks, and a five-year repainting cycle.

14

Prediction of degradation in 90° elbow joints of ba35 brass used in potable water pipes through computational fluid dynamics (CFD) simulation

Bennis H. T., Zniker H., El Kouifat M. K., Bennajah M., Ouaki B.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2025

|

Vol. 30, no. 2

46--61

EN

Failure of 90° elbows in water pipes due to corrosion is a critical issue in water supply and distribution systems. Therefore, understanding the behavior of pipelines under corrosion is essential to increase their durability. This original study aims to specifically analyze the failure of 90° elbows due to the erosion-corrosion phenomenon. The behavior of water flow, in terms of velocity profile, pressure gradient, and turbulence zones at these elbows, is numerically simulated using the computational fluid dynamics (CFD) method. The simulations, performed with FLUENT software, identify the areas most susceptible to erosion and corrosion, thus contributing to a better understanding of processes such as stress corrosion cracking and cavitation. This work also highlights the importance of designing elbows with suitable characteristics and adopting adequate maintenance practices to prevent failures. These results can serve as a basis for future experimental validations and for the design of more robust pipeline systems.

15

Comparative analysis of erosion-corrosion in stainless steels: evaluating AISI 304, AISI 316, and UB6 across varied corrosive conditions

Mesbah K., Ouaki B., El Kouifat M. K., Ayad G.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2025

|

Vol. 30, no. 4

104--124

EN

This study investigates the erosion-corrosion behavior of stainless steels AISI 304, AISI 316, and UB6 (AISI 904L) under various impact angles and environmental conditions (neutral, saline, and acidic). The research focuses on assessing material resistance, analyzing the influence of impact parameters and environments on degradation, and exploring the synergy between erosion and corrosion. Results show that AISI 304 exhibits the highest degradation, particularly at a 45° impact angle in acidic conditions. AISI 316 demonstrates moderate resistance, with greater sensitivity in saline and acidic media, while UB6 shows better resistance. Experiments were conducted using a custom test bench designed at the Materials Engineering Laboratory. Statistical analysis (ANOVA) of results showed the significant effects of impact angle and environment on mass loss of chosen material for test.

16

Wyzwania i problemy eksploatacyjne obejmujące części ogrzewalne kotła w dobie transformacji energetycznej

Kołodziej Anna, Boehme Elżbieta

Energetyka

|

2025

|

nr 10

580--586

PL

Transformacja energetyczna, oprócz niezaprzeczalnych zalet, generuje też wiele problemów związanych z pracą regulacyjną, a tym samym trwałością urządzeń. Proces ten będzie wymagał coraz większych kompetencji inżynierskich w zakresie prawidłowości utrzymywania parametrów czynnika obiegowego, a także rozwiązywania problemów związanych z postępującą korozją, niszczeniem elementów ogrzewalnych kotła oraz mankamentów w układzie przepływowym turbiny. Artykuł podejmuje próbę identyfikacji i usystematyzowania problemów, jakie mogą pojawić się w toku elastycznej eksploatacji. Szczególną uwagę poświęcono aspektom związanym z diagnostyką, zagadnieniami materiałowymi oraz eksploatacyjnymi, które odgrywają znaczącą rolę w utrzymaniu niezawodności, a także bezpiecznej pracy urządzeń w nowych realiach funkcjonowania sektora energetycznego.

EN

Apart from its undeniable advantages, energy transition also gives rise to a number of problems related to load regulation mode and thus equipment durability. This process will require increasingly higher engineering competencies in the scope of maintaining proper parameters of cycle medium and also solving problems related to progressive corrosion, wearing out heating elements of the boiler and deficiencies in the flow system of the turbine. The article is an attempt to identify and systematize problems which may arise during flexible operation. Special attention is drawn to the aspects related to diagnostics, material and operational issues, which play a significant role in maintaining reliability and also safe operation of equipment in the new realities of the energy sector.

17

Wybrane doświadczenia z wykorzystania pompy ciepła do ogrzewania budynku jednorodzinnego pierwotnie ogrzewanego kotłem węglowym

Mazurek Jerzy

Energetyka

|

2025

|

nr 10

587--595

PL

Artykuł przedstawia wybrane doświadczenia z wykorzystania pompy ciepła do ogrzewania budynku jednorodzinnego pierwotnie ogrzewanego kotłem węglowym. Omówiono zagadnienia związane z doświadczeniami po stronie zasilania elektrycznego pompy ciepła oraz zagrożeń korozją związanych z jakością wykorzystywanej wody. Wyznaczono faktycznie osiągany COP (ang. Coefficient of Performance) pompy ciepła poprzez odniesienie zużytej energii elektrycznej do energii cieplnej wcześniej dostarczonej ze spalania węgla. Przedstawiono też ogólne uwagi dotyczące upowszechnienia pomp ciepła w ogrzewnictwie.

EN

The article presents the selected lessons learned from the use of a heat pump for heating the single-family house previously heated by the coal-fired boiler. The article highlights the obtained experience as regards the heat pump power supply and corrosion risks due to the quality of water used. The actual Coefficient of Performance (COP) of the heat pump is determined by referring the electrical energy used to heat previously supplied from coal combustion. Moreover, general remarks relating to the enhancement of more popular deployment of heat pumps in the district heating sector are discussed.

18

Mechanical strengths, durability, and corrosion resistance of concrete with recycled sand

Kherraf Leila, Kherraf Sihem, Khaldi Nacera, Belachia Mouloud

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2025

|

Vol. 32, nr 1

113--137

EN

The reuse of construction and demolition waste is undoubtedly one of the main research focuses today for reducing waste and preserving the environment within the framework of sustainable development. The objective of this work is to study the effects of varying the dosage of unbaked clinker waste sand (CWS) and recycled concrete sand (RCS), at an age of approximately 28 days, previously to produce compressed pipes, on the physical properties of the fresh and hardened states, as well as the corrosion resistance of ordinary concrete. The analysed concrete mixes contain recycled sand in percentages of (0, 5, 10, 15, and 20) %, in addition to limestone crushed sand. The tested concrete characteristics include density, workability, compressive and flexural strength, splitting tensile strength, water absorption by immersion and capillarity, and resistance to chemical attacks by 5 % CH3COOH and 5 % NaCl. The corrosion behaviour of steel bars in 3.5 % NaCl solution is monitored using electrochemical methods, including potentiodynamic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy. The results obtained show that the use of recycled sands leads to a reduction in concrete workability, improvement in compressive, flexural, and splitting tensile strength, and a reduction in water absorption capacity, which could be directly related to modifications in the microstructure. The electrochemical results indicate that the addition of CWS and RCS in concrete greatly affect the corrosion resistance properties of concrete. The corrosion resistance increases with increasing immersion time up to 40 days, after which it decreases, indicating a loss of protective ability.

19

Symulacja dwukierunkowej przepuszczalności zaczynu z cementu wiertniczego w wodzie nasyconej dwutlenkiem węgla

Feng Fuping, You Guiyang, Wang Peng, Zhang Nan, Xing Junjie, Yang Shangyu

Cement Wapno Beton

|

2025

|

R. 30, nr 3

244--262

PL

W procesie geologicznej sekwestracji dwutlenku węgla zatłaczany do formacji CO2 reaguje z pierścieniem cementowym w przestrzeni pierścieniowej lub z cementowym korkiem otworu wiertniczego, prowadząc do pogorszenia szczelności kamienia cementowego. W konsekwencji dochodzi do naruszenia integralności otworu wiertniczego, co może skutkować migracją CO2 i istotnie obniżać efektywność jego długoterminowego magazynowania. Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu oddziaływania CO2 na właściwości uszczelniające zaczynu cementowego w otworze wiertniczym w warunkach geologicznego składowania CO2. W tym celu opracowano model reakcyjno-transportowy zaczynu cementowego poddanego korozji CO2, który następnie skalibrowano na podstawie badań laboratoryjnych. Uzyskane wyniki wskazują, że strefa korozji zaczynu cementowego ma budowę warstwową, co prowadzi do anizotropii jego właściwości uszczelniających. Przepuszczalność kamienia cementowego w kierunku prostopadłym do kierunku postępu korozji wzrasta wraz ze zwiększaniem się głębokości korozji, natomiast przepuszczalność w kierunku równoległym do kierunku korozji początkowo maleje, a następnie rośnie. Po 2000 godzinach oddziaływania korozyjnego wzrost przepuszczalności w kierunku prostopadłym do kierunku korozji jest o 12% większy niż w kierunku równoległym.

EN

In the process of geological carbon sequestration, the CO2 injected into the formation will react with the hollow cement ring or wellbore cement plug, and reduce the sealing performance of the cement body to further destroy the integrity of the wellbore, causing CO2 leakage and seriously affecting the efficiency of CO2 storage. This study aimed to investigate the effect of CO2 on the sealing performance of cement stone in the wellbore under the condition of CO2 geological storage. For this purpose, a reaction transport model of CO2-corroded cement stone was created and calibrated based on laboratory tests. The results show that the corrosion area of cement stone is a layered structure, resulting in anisotropy of sealing performance of cement stone. The permeability of cement stone perpendicular to the corrosion direction increases with the increase of corrosion depth, while the permeability along the parallel corrosion direction first decreases and then increases. After 2000 hours of corrosion, the permeability increase of cement stone perpendicular to the corrosion direction is greater than that parallel to the corrosion direction by 12 %.

20

Time-varying probability model of the reduction in bending capacity of RC beams due to corrosion of steel bars

Tan Peng, Kang Shibin, Feng Zhanqiang

Archives of Civil Engineering

|

2025

|

Vol. 71, nr 3

231--245

EN

Due to the reduction in bending capacity of RC beams being affected by multiple stochastic uncertainties, employing a deterministic function model to study the bending capacity of RC beams often leads to analysis errors that are difficult to accept. This paper, by analyzing the significant discrepancies between calculated values derived from computational models and results obtained from experiments, adopts a model bias coefficient to describe the uncertainty of the computational model. Building on the consideration of parameter and model uncertainties, this paper establishes a Bayesian neural network model for predicting the bending load capacity of RC beams due to reinforcement corrosion. The model is compared with the traditional Back Propagation (BP) neural networks and the Genetic Algorithm-optimized BP (GA-BP) neural networks. The results indicate that the Bayesian neural network model has the least number of iterations and the highest efficiency, with comparable average prediction accuracy to the commonly used GA-BP neural network model. It improves the accuracy by 7.44% compared to the traditional BP neural network model. Finally, based on case studies, the time-variant probability distribution of the bending carrying capacity of corroded RC beams for a service life of 100 years is obtained. It is concluded that the time-variant probability model of the resistance of corroded RC beams follows a log-normal distribution, and the established Bayesian neural network model for predicting the time-variant resistance of corroded RC beams yields better results.