Avaliação do potencial de utilização do tanino vegetal da acácia negra como inibidor do processo de corrosão de aço ao carbono em presença de CO2 a alta pressão

Abstract

Neste trabalho, avaliou-se a possibilidade de utilização do tanino vegetal da acácia negra (Acacia mearnsii) como inibidor de corrosão em ambientes com a presença de CO2 a alta pressão. Corpos de prova de aço SAE 1010 foram expostos a dois meios corrosivos (sem e com O2) sob condições de 15 MPa e 70°C, com diferentes concentrações de tanino para diferentes tempos de exposição (168, 360 e 2160 h). Para caracterização foram realizadas análises de espectroscopia de infravermelho, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo, espectroscopia de energia dispersiva, perda de massa e ensaios de polarização potenciodinâmica, determinando-se a taxa de corrosão e a eficiência do tanino como inibidor. Os resultados indicaram que o tanino, em meio desaerado, não apresenta potencial para utilização como inibidor, pois não houve redução significativa nas taxas de corrosão e também não se observou a formação do filme de ferrotanatos. Todos os valores de taxas de corrosão, por perda de massa, foram classificados como corrosão severa, segundo valores da NACE-RP-07-75 e não se obteve valores de eficiência de inibição maiores que 21 %. No entanto, em meio aerado, o tanino atuou como barreira para a difusão de O2 e/ou na complexação dos óxidos de Fe2+ e Fe3+, formando filmes de ferrotanatos, propiciando condições favoráveis para a formação do filme de FeCO3 com características protetoras. As taxas de corrosão foram classificadas como moderada para 2160 h, enquanto que para 168 h e 360 h, como severa, também segundo valores da NACE-RP-07-75, atingindo-se valores de até 72 % de eficiência de inibição.

In this work, it was evaluated the possibility of using bark of black wattle (Acacia mearnsii) as a corrosion inhibitor in environments with presence of CO2 under high pressure. SAE 1010 carbon steel samples were exposed to two corrosive situations (with and without oxygen) under the conditions of 15 MPa and 70 ºC, with distinct tannin concentrations for different exposure times (168, 360 and 2160 hours). In order to characterize the specimens it was used infrared spectroscopy analysis, Xray diffraction, scanning electron microscopy by field emission, energy dispersive spectroscopy, mass loss and potentiodynamic polarization tests, determining the rate of corrosion and the efficiency tannin as of tannin as inhibitor. The results indicated that the tannin in deaerated environmental has no potential for use as an inhibitor once there was no significant reduction in corrosion rates and, also the formation of ferric-tannates film. Was not observed corrosion rates values, due mass loss, and were classified as severe corrosion, according to values of NACE RP-07-75 and was not inhibition efficiency values higher than 21 % obtained. Nevertheless, in aerated environmental, tannin worked as a barrier to diffusion of O2 and/or complexation of Fe2+ and Fe3+, providing favorable conditions to the formation of FeCO3 film with protective features. The corrosion rates were classified as moderate for 2160 hours, while 168 h and 360 h, as severe, also according to the values of NACE-RP-07-75, reaching values of up to 72% inhibition efficiency.