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Title: Desenvolvimento de ligas especiais resistentes à corrosão para revestimento de dutos, reservatórios e equipamentos ligados ao petróleo e derivados.
Other Titles: Development of special corrosion resistant alloys for the coating of pipelines, reservoirs and derivative petroleum related equipment.
???metadata.dc.creator???: SANTANA, Renato Alexandre Costa de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: PRASAD, Shiva.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: VILAR, Eudésio de Oliveira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NAHUI, Flora Nely Bravo de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MAGALHÃES, Álvaro Augusto Oliveira.
Keywords: Eletroquímica;Eletrodeposição;Corrosão;Liga de Ni-W-B;Revestimentos de Dutos;Reservatório;Petróleo;Electrochemistry;Electrodeposition;Corrosion;Ni-W-B Alloy;Pipeline Coatings;Reservoir;Petroleum
Issue Date: Dec-2003
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SANTANA, Renato Alexandre Costa de. Desenvolvimento de ligas especiais resistentes à corrosão para revestimento de dutos, reservatórios e equipamentos ligados ao petróleo e derivados. 2003. 90 f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2003.
???metadata.dc.description.resumo???: A corrosão é responsável por grande parte dos acidentes com petróleo que vem ocorrendo ultimamente, em especial nos casos de corrosão de oleodutos, gasodutos, tubulações que transportam derivados de petróleo e produtos químicos, camisas metálicas para poços de petróleo, navios e embarcações, equipamentos industriais, tanques de armazenamentos de óleo, de derivados de petróleo e de produtos químicos e muitas outras instalações importantes , causando prejuízo incalculáveis ao meio ambiente. Por isso, faz-se necessário o desenvolvimento de materiais avançados que visem combater ou amenizar o efeito da corrosão. O estudo proposto tem como finalidade otimizar os parâmetros operacionais para eletrodeposição da liga de Ni-W-B e Co-W-B, e caracterizar quanto a sua resistência a corrosão. O banho eletroquímico utilizado na eletrodeposição da liga de Ni-W-B foi constituído dos seguintes reagentes: sulfato de níquel, tungstato de sódio, fosfato de boro, citrato de sódio e 1-dodecilsulfato de sódio. O banho eletroquímico utilizado na eletrodeposição da liga de Co-W-B foi constituído de: sulfato de cobalto, tungstato de sódio, fosfato de boro, citrato de sódio e 1-dodecilsulfato de sódio. Foi utilizado na realização dos experimentos um pH de 9,0, que foi ajustado adicionando-se hidróxido de amônio ou acido, sulfúrico. Os filmes da liga de Ni-W-B e Co-W-B foram eletrodepositados inicialmente sobre um substrato de cobre, em seguida sobre a superfície de amostra de dutos de aço-carbono API 5L, com área superficial de 8 cm2 e 11,8 cm2, respectivamente. O anodo consistia de uma malha cilíndrica de platina. Dentro das faixas utilizadas para o estudo das variáveis, pode-se afirmar que: para a liga de Ni-W-B os valores ótimos para densidade de corrente foram de 20mA/cm2, temperatura de 70 °C e agitação mecânica de 15 rpm, obtendo-se uma eficiência de deposição de 50%; para a liga de Co-W-B os valores ótimos para densidade de corrente foram de 20 mA/cm2, temperatura de 70 °C e agitação mecânica de 15 rpm, obtendo-se uma eficiência de deposição de 35%. As eletrodeposições realizadas nas amostras de dutos apresentaram o mesmo comportamento das eletrodeposições feitas no substrato de cobre, para ambas as ligas estudadas. A liga de Ni-W-B apresentou características superiores a liga de Co-W-B, principalmente relacionadas a resistência a corrosão. Faz-se necessário uma nova investigação para minimizar as fissuras presentes tanto na liga de Ni-W-B, quanto na liga de Co-W-B.
Abstract: Corrosion is responsible for major part of accidents with petroleum occurring currently, specially in the cases of corrosion of oil pipes, gas pipes, tubes used for transporting chemical products and petroleum derivatives, metallic cases for petroleum wells, ships and boats, industrial equipments, tanks for storage of oil, petroleum derivatives and chemical products and many other important installations, causing incalculable damage to the environment. Therefore, it is necessary to develop advanced materials, which seek to combat or decrease the effect of corrosion. The proposed study aims at optimization of operational parameters for electrodeposition of Ni-W-B and Co-W-B alloys, and characterization regarding their resistance against corrosion. The electrochemical bath used for electrodeposition of Ni-W-B alloy was composed of the following reagents: nickel sulfate, sodium tungstate, boron phosphate, sodium citrate and 1-Na-dodecylsulfate. The electrochemical bath used for electrodeposition Co-W-B alloys was composed of cobalt sulfate, sodium tungstate, boron phosphate, sodium citrate and 1-Na-dodecylsulfate. The study was performed at 9.0 pH, which was adjusted by ammonium hydroxide or sulfuric acid. The films of Ni-W-B and Co-W-B alloys were initially electrodeposited on a copper substrate, and then on the on the surface of a pipe sample carbon steel API 5L, with surface area of 8.0 cm2 and 11.8 cm2 , respectively. The anode used was made of cylindrical Pt-gauze. Within the range studied, it can be affirmed that: for Ni-W-B alloy the optimized values of current density 20 mA/cm2, temperature 70 °C and mechanical agitation 15 rpm, giving a deposition efficiency of 50%; and for Co-W-B alloy the optimized values of current density 20 mA/cm2, temperature 70 °C and mechanical agitation 15 rpm, giving a deposition efficiency of 35%. The electrodepositions realized on the pipe samples presented similar behavior to those deposited on the copper substrates for both alloys studied. The Ni-W-B alloy present better characteristics the Co-W-B alloy, principally in relation to the resistance against corrosion. A further study is necessary for elimination of microcracks present on the deposition of Ni-W-B and Co-W-B alloys.
Keywords: Eletroquímica
Eletrodeposição
Corrosão
Liga de Ni-W-B
Revestimentos de Dutos
Reservatório
Petróleo
Electrochemistry
Electrodeposition
Corrosion
Ni-W-B Alloy
Pipeline Coatings
Reservoir
Petroleum
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10989
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