بررسي اثر 2TiO بر مقاومت خوردگي مينا‌هاي پرسلاني در محيط آب ترش، يك پژوهش امكان‌سنجي براي كاربرد در لوله‌ها و مخازن نفتي

The Effect of TiO2 on Corrosion Resistance of Porcelain Enamels in Sour Water: A Feasibility Study for Application in Oil Pipes and Container

ميناها يا لعاب‌هاي روي فلز به دليل مقاومت شيميايي بالا در برابر محيط‌هاي شيميايي مهاجم، به طور گسترده‌اي به عنوان پوشش بر روي فلزات وآلياژها به كار مي‌روند. مقاومت بالاي اين نوع پوشش‌ها در برابر محيط‌هاي به شدت خورنده در pH هاي مختلف و دماهاي بالا تا oC600 قابل توجه است. در اين راستا تركيب شيميايي مينا اهميت زيادي دارد و 2TiO به عنوان يكي از مهم‌ترين افزودني‌هاي فريت براي افزايش مقاومت خوردگي لعاب معرفي شده است. در اين پژوهش مقاومت خوردگي ميناي حاوي 2TiO بر اساس استاندارد ISO2742 طي سه دوره زماني 5 /2 ساعته آزموده شد و با مقاومت خوردگي لعاب بدون 2TiO مقايسه شد. آزمون مقاومت اسيدي لعاب‌ها در محيط آب ترش شبيه‌سازي شده (كه يكي از خورنده‌ترين محلول‌هايي است كه در فرايند پالايش نفت خام توليد مي‌شود و خسارت هاي جبران ناپذيري را به صنايع نفت وارد مي‌كند) انجام شد. همچنين سطح لعاب‌ها بعد از پايان آزمون مقاومت خوردگي، با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) مورد مطالعه و آناليز عنصري سطح نيز توسط EDS مورد بررسي قرار گرفت. در انتها با رسم منحني‌هاي نايكوييست مينا‌ها در آب ترش شبيه‌سازي شده كه از طيف‌نگاري الكتروشيميايي امپدانس (EIS) به‌دست آمد، تاثير افزودن 2/3% 2TiO بر افزايش مقاومت خوردگي مينا و در نتيجه افزايش مقاومت خوردگي فولاد تحت پوشش تاييد شد.

Porcelain enamels are widely used as coating on metals and alloys, because of their excellent corrosion resistance against different aggressive media with different pHs at high temperatures up to 600oC. In this regard, the chemical composition of the enamels is very important and TiO2 is introduced as additive to promote the corrosion resistance of the enamels. Therefore, corrosion resistance of TiO2 containing and TiO2 free enamels has been examined by applying standard test method ISO 2742. This test has been done in simulated sour water that is one of the most corrosive solutions which is produced during oil refining in refineries. The test has been performed three times on samples for 2.5h. Then, the attacked surfaces were studied by Scanning Electron Microscope (SEM) and then elemental distribution of surface was investigated by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Finally, by applying Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Nyquist spectra of the samples were obtained and compared. The results showed that adding 3.20%wt TiO2 considerably enhanced the chemical and corrosion resistance of the enamel.