Rozpoznanie wpływu ciekłego amoniaku na korozję rur eksploatacyjnych podczas jego magazynowania

• Autorzy: Masłowski Mateusz , Czupski Marek

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2025.2.12

Warianty tytułu

EN

Identification of the effect of liquid ammonia on pipe corrosion during its storage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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 V_c 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 V_c 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.

Słowa kluczowe

PL

amoniak; korozja; rury eksploatacyjne; kawerna solna; magazynowanie amoniaku

EN

ammonia; corrosion; tubing; salt cavern; ammonia storage

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 104, nr 2
• Strony: 285--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Masłowski Mateusz

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, ul. Armii Krajowej 3, 38-400 Krosno

• https://orcid.org/0000-0003-1181-8804

autor

Czupski Marek

• Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy, Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-6151-8044

Bibliografia

• [1] M. Czupski, P. Kasza, M. Masłowski, R. Moska, Wiad. Naft. Gaz. 2022, 25, nr 1 (277), 14.
• [2] M. Masłowski, M. Czupski, P. Kasza, R. Moska, Przem. Chem. 2024, 103, nr 3, 410.
• [3] K. Labus, Mater. Konf. Naukowo-Technicznej FORGAZ 2023 - Dekarbonizacja systemu gazowego - Kierunki rozwoju, Zakopane, 19-21 czerwca 2023 r.
• [4] O. Elishav, B. M. Lis, E. M. Miller, D. J. Arent, A. Valera-Medina, A. G. Dana, G. E. Shter, G. S. Grader, Chem. Rev. 2020, 120, 5352.
• [5] P. A. Sikora, M. Sikora, Zesz. Nauk. Inst. Gosp. Surow. Miner. Energ. PAN 2022, nr 1 (110), 73.
• [6] https://www.engineeringtoolbox.com/ammonia-gas-liquid-equilibrium-condition-properties-temperature-pressure-boiling-curve-d_2013.html, dostęp 10.06.2024 r.
• [7] L. F. Londe, Mater. Konf. International Petroleum Exhibition & Conference, Abu Dhabi, UAE, 16.11.2021, nr SPE-208178-MS, 1-12.
• [8] M. J. Sanger, M. Danner, J. Chem. Educ. 2010, 87, nr 11, 1213.
• [9] https://pl.wikipedia.org/wiki/Woda_amoniakalna, dostęp 10.06.2024 r.
• [10] M. Davies, Materials selector for hazardous chemicals, Materials Technology Institute of the Chemical Process Industries, 2004, Publication No. MS-6, ISBN 1-57698-031-6, 19, 58, 66.
• [11 ] https://polskiprzemysl.com.pl/przemysl-chemiczny/zbiornik-na-wodeamoniakalna/v, dostęp 11.03.2024 r.
• [12] R. Tarkowski, B. Uliasz-Misiak, Gosp. Surow. Miner. 2021, 37, nr 1, 141.
• [13] D. Zivar, S. Kumar, J. Foroozesh, Int. J. Hydrogen Energy 2021, 46, nr 1, 23436.
• [14] A. Małachowska, N. Łukasik, J. Mioduska, J. Gębicki, Energies 2022, 15, nr 14, 5038.
• [15] R. Levchenko, Archiw. Wiedzy Inż. 2022, 7, nr 1, 13.
• [16] TOTAL 2024, https://gacol.pl/files/UserFiles/rozdzial%2016.pdf, dostęp 10.06.2024 r.
• [17] B. Surowska, Wybrane zagadnienia z korozji i ochrony przed korozją, monografia, Politechnika Lubelska, Lublin 2002.
• [18] S. Rueda, P. Miltrup, A. Adekanbi, Ammonia transport&storage, Deutsche Gesellschaftfür Internationale Zusammenarbeit, Berlin 2024, https://ptx-hub.org/wp-content/uploads/2024/01/International-PtX-Hub_202401_Ammoniatransport-and-storage.pdf.
• [19] ASTM G111-21a: 2021, Standard guide for corrosion tests in high temperature or high pressure environment, or both.
• [20] NACE TM0169-2021/ASTM G31-21:2021, Standard guide for laboratory immersion corrosion testing of metals.
• [21] PN-EN ISO 7384:2001, Badania korozyjne w sztucznej atmosferze.
• [22] ASTM G1-03e1:2017, Standard practice for preparing, cleaning, and evaluating corrosion test specimens.
• [23] PN-EN ISO 11463:2021-02, Korozja metali i stopów. Wytyczne oceny korozji wżerowej.
• [24] M. Masłowski, Nafta-Gaz 2023, nr 5, 326.
• [25] M. Masłowski, M. Czupski, A. Wójcikowski, Przem. Chem. 2024, 103, nr 3, 404.
• [26] W. E. G. Moreno, G. G. Dias Ponzi, A. A. Machado Pereira Henrique, J. J. de Oliveira Andrade, RMZ-Mater. Geoenviron. 2020, 66, nr 3, 149.
• [27] A. Zieliński, P. Antoniuk, Prezentacja w Katedrze Inżynierii Materiałowej i Spajania Politechniki Gdańskiej, 2012.

Uwagi

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt. „Rozpoznanie wpływu ciekłego amoniaku na korozję stali podczas jego magazynowania w strukturach geologicznych” - praca INiG-PIB na zlecenie (MNiSW); nr archiwalny DK-4100-13/24; nr zlecenia 0027/KS/24.