Título

TRINCAMENTO DE TUBOS API 5L X65 E RESISTÊNCIA À CORROSÃO EM MEIO CONTENDO H2S

CRACKING RESISTANCE OF API 5L X65 PIPELINE STEEL AND CORROSION RESISTANCE IN ENVIRONMENTAL CONTAINING H2S

Autoria

Ladino, Duberney Hincapié; Gondenstein, Hélio; Oliveira, Mariana Perez de; Calderón-Hernández, José Wilmar; Montagna, Léa Sarita; Alonso-Falleiros, Neusa

DOI

10.5151/2594-5327-20874

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Resumo

Por razões econômicas e propriedades mecânicas, os aços de alta resistência e baixa liga (ARBL) são utilizados em tubulações para o transporte de gás natural e petróleo. Estes estão constantemente expostos a ambientes ácidos os quais são compostos de umidade e sulfeto de hidrogênio (H2S), podendo causar falha induzida pela presença de hidrogênio (hydrogen induced cracking – HIC). O objetivo deste trabalho é analisar e comparar o comportamento quanto a resistência a HIC e resistência à corrosão de dois aços microligados API 5L X65 (um para aplicação sour e outro non-sour). O eletrólito empregado foi solução A (ácido acético contendo cloreto de sódio) da norma NACE TM0284-2003, fazendo-se purga com N2 e injeções de H2S. Os materiais foram submetidos a: ensaios de resistência a HIC segundo a mesma norma, ensaios de polarização (Polarização Linear para determinação da Resistência de Polarização); exames em microscópio óptico e eletrônico de varredura para caracterização da morfologia da corrosão e do trincamento. Após o ensaio de resistência a HIC foi possível identificar que o aço para aplicação sour não apresentou trincamento, enquanto o aço que não foi projetado para esta aplicação apresentou falha. Nos ensaios de Resistência de Polarização foram obtidos resultados que mostram uma resistência à corrosão menor para o aço non-sour. Tais resultados foram associados ao bandeamento da microestrutura do aço non-sour e presume-se que sua menor resistência à corrosão é devida às diferenças de composição química (maiores teores de fósforo, enxofre e carbono).

 

High strength low alloy steel (HSLA) are widely used in pipelines for natural gas and oil transportation because of their mechanical properties and economic reasons. These steels are in constant exposure to acid environments containing hydrogen sulfide (H2S) and water promoting failures at the pipelines due to Hydrogen-Induced Cracking - HIC. The main objective of this paper is analyzing and comparing the HIC and corrosion resistance behavior of two microalloyed pipeline steels API 5L X65 (one fit for sour service and the other not). The electrolyte used was the solution A (acetic acid and sodium chloride) according to NACE TM0284-2003 Standard, by purging with nitrogen and injection of hydrogen sulfide. The materials were submitted to HIC resistance tests according to the same standard. Linear polarization test were carried out to determinate the polarization resistance of the steels. Subsequently the surface of the steels were evaluated by optical microscope and scanning electron microscopy in order to characterize the corrosion and cracking morphology. The test for resistance to HIC identified that the steel for sour service showed no cracking, while the steel that was not designed for this application have failed. The results of the polarization resistance tests showed that non-sour steel have lower corrosion resistance. These results were associated with microstructural banding of non-sour steel and have been assumed that corrosion resistance is due to differences in chemical composition (higher levels of phosphorus, sulfur and carbon).

Palavras-chave

Aço ARBL; Trincamento induzido por hidrogênio; Sulfeto de Hidrogênio; Resistência à corrosão.

HSLA Steels; Hydrogen-induced cracking; Hydrogen sulfide; Corrosion resistance.