Εξέταση διαβρωτικής συμπεριφοράς ανοξείδωτων χαλύβων μέσω Φασματοσκοπίας Ηλεκτροχημικής Εμπέδησης
Creators: name: Γκογκιασβίλι, Τέα Κόμπα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Φασματοσκοπία Ηλεκτροχημικής Εμπέδησης
διάβρωση
ανοξείδωτος χάλυβας
Electrochemical Impedance Spectroscopy
corrosion
stainless steel

description: Η διάβρωση σε συστήματα αμινών αποτελεί σημαντική πρόκληση σε βιομηχανίες όπως του πετρελαίου και φυσικού αερίου, όπου οι αμίνες χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση όξινων αερίων όπως το διοξείδιο του άνθρακα και το υδρόθειο. Για την κατασκευή των εγκαταστάσεων χρησιμοποιείται συχνά ανοξείδωτος χάλυβας ο οποίος, στις συνθήκες των αμινούχων διαλυμάτων υπό διαφορετικές θερμοκρασίες και συνθήκες φόρτισης, τείνει να παρουσιάζει σημαντική διάβρωση. Η παρούσα εργασία, μέσω της Φασματοσκοπίας Ηλεκτροχημικής Εμπέδησης (Electrochemical Impedance Spectroscopy – EIS), σκοπεύει να αξιολογήσει τη διάβρωση ανοξείδωτου χάλυβα SS 316 L σε διαλύματα αμίνης MEA και προηγμένου συστήματος αμίνης και να διερευνήσει εάν το ίδιο μοντέλο μπορεί να δώσει αξιόπιστα αποτελέσματα για όλα τα συστήματα. Τα πειράματα διεξήχθησαν σε θερμοκρασίες 25℃ και 40℃, για φορτωμένα αλλά και καθαρά διαλύματα αμινών. Με βάση τα πειραματικά δεδομένα, δημιουργήθηκαν τα διαγράμματα Bode και Nyquist Impedance με τη χρήση του λογισμικού EC-LAB, το οποίο επέτρεψε επιπλέον τη δημιουργία των ισοδύναμων κυκλωμάτων και την προσαρμογή τους στα πραγματικά δεδομένα, με σκοπό τον υπολογισμό του σφάλματος και την αξιολόγηση των κυκλωμάτων. Δοκιμάστηκαν συνολικά δύο διαφορετικά ισοδύναμα κυκλώματα, το πρώτο βασίστηκε σε προηγούμενη έρευνα, ενώ το δεύτερο αποτελεί απλοποιημένη μορφή που συναντάται στη βιβλιογραφία. Επιπλέον, εφαρμόστηκε η Κατανομή των Χρονικών Σταθερών (Distribution of Relaxation Times – DRT), μέθοδος η οποία χρησιμοποιήθηκε για την επιλογή των κυκλωμάτων και την επαλήθευση των αποτελεσμάτων.
description: Corrosion in amine systems poses a significant challenge in industries such as oil and gas, where amines are commonly used to remove acidic gases such as carbon dioxide and hydrogen sulfide. Stainless steel is often used for the construction of facilities, which in amine solutions with varying temperature and loading conditions, tends to exhibit significant corrosion. This study, through the use of Electrochemical Impedance Spectroscopy – EIS, aims to evaluate the corrosion of stainless steel SS 316 L in MEA amine solutions and in an advanced amine system and to investigate whether the same model can provide reliable results for all systems . The experiments were conducted at temperatures of 25℃ and 40 ℃ for both loaded and unloaded amine solutions. Based on the experimental data, Bode and Nyquist Impedance plots were generated using EC-LAB software, which also enabled the creation of equivalent circuits and their fitting to the actual data, in order to calculate the error and assess the circuits. Two different equivalent circuits were tested in total, with the first based on previous research, while the second is a simplified version commonly found in the literature. Additionally, the Distribution of Relaxation Times – DRT method was applied and was used for the selection of the circuits and verification of the results.