Corrosive behavior of pipeline steel 17G1C and 13G1C-U in environments NS1-NS3

• Autorzy: Polutrenko Miroslava , Hrytsuliak Halyna M. , Kotsyubynsky Andrij , Andrusiak Uliana B.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2023.04.05

Warianty tytułu

PL

Procesy korozyjne stali rurociągowej 17G1C i 13G1C-U w środowiskach NS1-NS3

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Results of long-term exposure tests (20 months) of 17G1C and 13G1C-U pipeline steel samples in NS1-NS3 model environments (soil electrolyte imitations) are presented in the article. It was established that during the exposure of steel samples in the studied model environments the rate of corrosion processes depends on the component composition of the model environments, the grade of steel and pH. Regardless of the grade of steel, the highest corrosion rate was observed for the NS1 environment, while the corrosion rate for the NS3 environment was almost 21% lower. In the case of the NS2 model environment, the corrosion rate reduction for 17G1C steel was 38.68%, and for 13G1C-U steel – 28.75%, compared to the exposure of these samples in the NS1 environment. The calculated multiple coefficients of determination and linear correlation coefficients indicate a strong relationship between these indicators. The phase composition and structure of corrosion products were determined by the X-ray diffractometer Shimadzu XRD‑7000 using the method of X-ray structural analysis. On the basis of the obtained radiographs, the dominant form of iron oxide, which does not depend on the grade of steel, was determined for each environment. The research results have practical value and can be used in predicting the behavior of underground structures in soils of different corrosive activity.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań długotrwałej ekspozycji (20 miesięcy) próbek stali rurociągowych 17G1C i 13G1C-U w środowiskach modelowych NS1-NS3 (imitacje elektrolitów glebowych). Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że szybkość procesów korozyjnych zależy od zawartości poszczególnych składników w środowiskach modelowych, jak również od gatunku stali oraz od wielkości pH. Niezależnie od gatunku stali największą szybkość korozji zaobserwowano dla środowiska NS1, podczas gdy szybkość korozji dla środowiska NS3 była niższa o prawie 21%. W przypadku środowiska modelowego NS2 zmniejszenie szybkości korozji dla stali 17G1C wyniosło 38,68%, a dla stali 13G1C-U – 28,75%, w porównaniu do ekspozycji tych próbek w środowisku NS1. Obliczone wielokrotne współczynniki determinacji oraz współczynniki korelacji liniowej wskazują na silny związek między tymi wskaźnikami. Skład fazowy i strukturę produktów korozji określono za pomocą dyfraktometru rentgenowskiego Shimadzu XRD-7000, stosując metodę rentgenowskiej analizy strukturalnej. Na podstawie uzyskanych radiogramów dla każdego ośrodka określono dominującą formę tlenku żelaza, niezależną od gatunku stali. Wyniki badań mają wartość praktyczną i mogą być wykorzystane do przewidywania zachowania się podziemnych konstrukcji stalowych w gruntach o różnej aktywności korozyjnej.

Słowa kluczowe

EN

pipe steel; model environment; corrosion rate; radiograph

PL

stal rurowa; środowisko modelowe; szybkość korozji; radiogram

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 4
• Strony: 261--265
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Polutrenko Miroslava

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

autor

Hrytsuliak Halyna M.

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

autor

Kotsyubynsky Andrij

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

autor

Andrusiak Uliana B.

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

Bibliografia

• Andreykiv O.Ye., Hembara O.V., Tsyrulʹnyk O.T., Nyrkova L.I., 2012. Rozrakhunok zalyshkovoyi dovhovichnosti tryvalo ekspluatovanoyi dilyanky mahistralʹnoho hazoprovodu. Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv. 48(2): 103–110.
• Andreyuk E.I., Bilay V.I., Koval E.Z., Kozlova I.A., 1980. Microbial corrosion and its pathogens. Nauk. Dumka, Kyiv, 288.
• Gabetta G., Nykyforchyn H.M., Lunarska E., Zonta P.P., Tsyrulnyk O.T., Nikiforov K., Hredil M.I., Petryna D.Yu., Vuherer T., 2008. In-service degradation of gastrunk pipeline X52 steel. Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, 1: 88–99.
• Gredil M.I., Tsirulnik O.T., 2017. Peculiarities of corrosion-mechanical rusting have been used to exploit pipeline steels in the model soil. IRTC. Support of materials for the hour of operation, methods of diagnostics and forecasting. TNTU, 23–26.
• He B., Han P.J., Lu C.H., Bai X.H., 2015. Effect of soil particle size on the electrochemical corrosion behavior of pipeline steel in saline solution. Physico Chemical Mechanics of Materials, 51(6): 124–135.
• Hredil M., Tsyrulnyk O., 2010. Inner corrosion as a factor of in-bulk steel degradation of transit gas pipelines. Proc. of the 18th European Conference on Fracture (ECF-18), Dresden, Germany, 30.08–03.09. No. 483.
• Korniyenko S.V., Korbutyak O.M., 2009. Problemy vplyvu hruntovoho seredovyshcha na koroziyu mahistralʹnykh hazoprovodiv Ukrayiny. Visnyk Kyyiv. un-tu. Seriya “Heolohiya”. 46: 42–43.
• Kryzhanivsky E.I., Polutrenko M.S., Marushchak P.O., Zakiyev I.M., 2019. Biocorrosion and localization of degradation processes on the steel surface of the main gas pipeline. Physico-Chemical Mechanics of Materials, 55(5): 66–74.
• Lopushniak V., Hrytsuliak H., Polutrenko M., Lopushniak H., Voloshyn Y., Kotsyubynska Y., Baran B., 2022. Model of Biomass Productivity Under the Influence of Change in the Phytotoxicity of Podzol Soil Due to Reintroduction of Sewage Sludge under Energy Willow. Journal of Ecological Engineering, 23(12): 217–226. DOI: 10.12911/22998993/154773.
• Polutrenko M., Fedorovich Y., Hrytsulyak, H., Kotsyubynsky A., 2022. Influence of Composition of Soil Electrolyte Model Environments on Corrosion Rate of Tube Steel. Ecological Engineering and Environmental Technology, 23(5): 20–24. DOI: 10.12912/27197050/151633.
• Polutrenko M., Maruschak P., Tymoschenko A., Sorochak A., 2018. Influence of soil microorganisms on metal corrosion of undtrground pipelines. KOM – Corrosion and Material Protection Journal, 62(2): 65–70. DOI: 10.1515/kom-2018-0009.
• Xue H.B., Cheng Y.E., 2010. Electrochemical corrosion behavior of X80 pipeline steel in a near-neutral pH solution. Materials and Corrosion, 61(9): 756–761. DOI: 10.1002/maco.200905430

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).