Corrosion inhibition of K-55 carbon steel in diluted potassium chloride solution by polyacrylamide

• Autorzy: Palumbo M. , Białkowiec A. , Lelek-Borkowska U. , Banaś J. , Mizera J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2015.10.3

Warianty tytułu

PL

Inhibitujący wpływ poli(akryloamidu) na korozję stali K-55 w roztworze chlorku potasu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The corrosion inhibition effect of the drug reducer polyacrylamide (PAM) on carbon steel (K-55) in simulated fracturing fluid (0.3 M of KCl and 0.2 wt. % of PAM with pH 7.8) under static and hydrodynamic conditions was studied. The electrochemical experimental results indicated that the carbon steel show active dissolution behaviour in the absence and the presence of the inhibitor PAM. However, PAM acting as mixed-type inhibitor was able to promote the formation of a product layer on the metal’s surface, lowering both cathodic and anodic current density. For long exposure times, the corrosion activity of the metal increases, as result of the breakdown of the corrosion product layer and initiation of localised corrosion spots. Furthermore, it was observed that under hydrodynamic conditions PAM was not only able to promote the formation of a protective layer on the meal surface but also it was able to influence the flow dynamic properties of solution by decreasing the friction (wall shearstress) between the metal’s surface and fl owing media, thus reducing the risk of flow induced localized corrosion.

PL

Badano inhibitujący wpływ poli(akryloamidu) (PAM), stosowanego jako dodatek redukujący lepkość, na szybkość korozji stali węglowej (K-55) w symulowanej cieczy szczelinującej (0,3 M KCl, 0,2 wt. % PAM o pH = 7,8) w warunkach statycznych i hydrodynamicznych. Wyniki badań elektrochemicznych wskazują, że stal węglowa, zarówno w obecności, jak i przy braku inhibitora PAM ulega aktywnemu rozpuszczaniu w badanym roztworze. Jednakże PAM, działając jak inhibitor typu mieszanego, promuje tworzenia się warstwy produktów korozji na powierzchni metalu, które to produkty blokując dostęp środowiska korozyjnego do powierzchni metalu, zmniejszają gęstość prądu katodowego, jak i anodowego. W przypadku długich czasów ekspozycji, aktywność korozyjna metalu zwiększa się wskutek przerwania warstwy produktów korozji i pojawienia się korozji lokalnej. Ponadto stwierdzono, że w warunkach hydrodynamicznych PAM nie tylko promuje tworzenie warstwy ochronnej na powierzchni metalu ale także wpływa własności dynamiczne roztworu, zmniejszając tarcie ścinające pomiędzy powierzchnią metalu i płynnym medium, co zmniejsza ryzyko korozji lokalnej wywołanej przepływem.

Słowa kluczowe

EN

carbon steel; polyacrylamide; corrosion inhibitor; polarization

PL

stal węglowa; poliakryloamid; inhibitor korozji; polaryzacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 10
• Strony: 358--361
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Palumbo M.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Krakow, Poland

autor

Białkowiec A.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw, Poland

autor

Lelek-Borkowska U.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Krakow, Poland

autor

Banaś J.

• AGH-University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Krakow, Poland

autor

Mizera J.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. J. Fink: Petroleum engineer’s guide to oil fi eld chemicals and fl uids. s Edition. Oxford, UK, Elsevier, 2012.
• 2. A. P. Bunger, J. McLennan, R. Jeffrey: Effective and Sustainable Hydraulic Fracturing. InTech, 2013.
• 3. J. Fink: Hydraulic fracturing chemicals and fl uids technology. s Edtion. Oxford, UK, Elsevier, 2013.
• 4. Y.F. Cheng, M. Wilmott, J.L. Luo, Appl. Surf. Sci. 1999, 152, 161-168.
• 5. L. Cáceres, T. Vargas, L. Herrera, Corros Sci 2009, 51, 971-978.
• 6. H. Ashassi-Sorkhabi, E. Asghari, Electrochimica Acta 2008, 54, 162-167.
• 7. H. Ashassi-Sorkhabi, E. Asghari, Corrosion Science 2009, 51, 1828-1835.
• 8. X. Jiang, Y.G. Zheng, W. Ke, Corrosion Science 2005, 47, 2636-2658.
• 9. A. Neville, X. Hu: Mechanical and electrochemical interactions during liquid–solid impingement on high-alloy stainless steels. Wear 2001, 251, 1284-1294.
• 10. Q. Wen, Z. Chen, Y. Zhao, H. Zhang, Y. Feng, J. Hazard Mater. 2010, 175, 955-9.
• 11. A. A. Khadom, A. A. Abdul-Hadi, Ain Shams Engineering Journal 2014, 5, 861-865.
• 12. N. Manimaran, S. Rajendran, M. Manivannan, S. J. Mary, Res. J. Chem. Sci. 2012, 2, 52-57.
• 13. T. Shanthi, S. Rajendran, J. Appl. Chem. 2013, Volume 5, 25-29.
• 14. V. Srivastava, S. Banerjee, M. M. Singh, Journal of Applied Polymer Science 2009, 116, n/a-n/a.
• 15. T. Grchev, M. Cvetkovska, T. Stafi lov, J. W. Schultze, Electrochimica Acta 1991, 36, 1315-1323.
• 16. P. Roy, P. Karfa, U. Adhikari, D. Sukul, Corrosion Science 2014, 88, 246-253.
• 17. S.A. Umoren, Y. Li, F.H. Wang, Corrosion Science 2010, 52, 1777-1786.
• 18. G. Palumbo, J. Banaś, A. Bałkowiec, J. Mizera, U. Lelek-Borkowska, J. Solid State Electrochem. vol. 18 (2014), pp. 2933-2945.
• 19. H. H. Hassan, Electrochimica Acta 2005, 51, 526-535.
• 20. L. Bousselmi, C. Fiaud, B. Tribollets, E. Trikis, Corros. Sci. 1997, 39, 1711-1724.
• 21. J. Banas, U. Lelek-Borkowska, B. Mazurkiewicz, W. Solarski, Electrochem Acta 2007, 52, 5704-5714.
• 22. B. R. Tian, Y. F. Cheng, Corros. Sci. 2008, 50, 773-779.
• 23. J. O. M. Bockris, D .A. J. Swinkels, Journal of The Electrochemical Society 1964, 111, 736-743.
• 24. K. Xiao, C. Dong, X. Li, F. Wang, J. Iron Stell Res Int 2008, 15, 42-48.
• 25. J. C. Chen, S. R. Lin, W. T. Tsai, Appl Surf Sci 2004, 233, 80-90.
• 26. G. A. Zhang, Y. Zeng, X. P. Guo, F. Jiang, D. Y. Shi, Z. Y. Chen, Corros Sci 2012, 65, 37-47.
• 27. J. L. Lumley, Annu. Rev. Fluid Mech 1969, 1, 367-384.