Avaliação da eficiência do revestimento anticorrosivo à base de diacetato de celulose para aço API 5L X65

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nunes, Letícia Danielli Coelho
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39069
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.508
Resumo: One of the main causes of accidents that culminate in oil spills is the corrosion of pipelines, both during transport and storage. The most used way to contain the corrosion of these tubes is the use of anticorrosive coatings. This choice is due to the fact that they are economical and do not re-quire frequent maintenance. However, the coatings available on the market are generally toxic and aggressive to humans and the environment. The use of organic coatings has become highly rele-vant, as it leads to the discussion of the use of environmentally friendly coatings, prepared from raw materials from renewable sources, safer, compatible with the natural ecosystem and more accessible. The objective of this work was to prepare and evaluate the corrosion protection effec-tiveness of API X65 steels coated with polymeric films of cellulose diacetate, methyl polymeth-acrylate and PAN-PVA co-polymer in a 3.5% NaCl aqueous solution. The steels coated with dif-ferent polymers were electrochemically characterized by the graph of stabilized Open Circuit Po-tential (OCP), polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. In addition to these, structural characterizations by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and mor-phological characterizations by Scanning Electron Microscopy (SEM) were performed. The SEM images showed that the anticorrosive coating based on PAN-PVA co-polymer presented the most compact morphology among the investigated polymeric films. The electrochemical characteriza-tions showed that the studied coatings provoke a displacement of the corrosion potential of the steel towards more positive values and a significant decrease in the values of the corrosion current density, mainly for the steels containing the films of PMMA and of the co-polymer PAN- PVA. Among the polymeric films investigated as anticorrosive coatings, cellulose diacetate is the bio-degradable and the most ecologically correct, so this was analyzed by EIE over the immersion time in NaCl 3.5%. Steels coated with four layers of DAC had high percentages of anticorrosion efficiency in different immersion times. The loss of corrosion protection efficiency over the im-mersion time of 2304 hours was not significant, maintaining a value around 99% in the saline me-dium. So, anticorrosive coatings based on cellulose diacetate are promising and more compatible with the natural ecosystem.
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The use of organic coatings has become highly rele-vant, as it leads to the discussion of the use of environmentally friendly coatings, prepared from raw materials from renewable sources, safer, compatible with the natural ecosystem and more accessible. The objective of this work was to prepare and evaluate the corrosion protection effec-tiveness of API X65 steels coated with polymeric films of cellulose diacetate, methyl polymeth-acrylate and PAN-PVA co-polymer in a 3.5% NaCl aqueous solution. The steels coated with dif-ferent polymers were electrochemically characterized by the graph of stabilized Open Circuit Po-tential (OCP), polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. In addition to these, structural characterizations by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and mor-phological characterizations by Scanning Electron Microscopy (SEM) were performed. The SEM images showed that the anticorrosive coating based on PAN-PVA co-polymer presented the most compact morphology among the investigated polymeric films. The electrochemical characteriza-tions showed that the studied coatings provoke a displacement of the corrosion potential of the steel towards more positive values and a significant decrease in the values of the corrosion current density, mainly for the steels containing the films of PMMA and of the co-polymer PAN- PVA. Among the polymeric films investigated as anticorrosive coatings, cellulose diacetate is the bio-degradable and the most ecologically correct, so this was analyzed by EIE over the immersion time in NaCl 3.5%. Steels coated with four layers of DAC had high percentages of anticorrosion efficiency in different immersion times. The loss of corrosion protection efficiency over the im-mersion time of 2304 hours was not significant, maintaining a value around 99% in the saline me-dium. So, anticorrosive coatings based on cellulose diacetate are promising and more compatible with the natural ecosystem.Dissertação (Mestrado)Umas das principais causas de acidentes que culminam em derramamento de petróleo é a corrosão dos dutos, tanto no transporte quanto no armazenamento. A maneira mais utilizada para conter a corrosão desses tubos é o emprego de revestimentos anticorrosivos. Essa escolha se deve por serem econômicos e não necessitarem de manutenção frequente. Porém, os revestimentos disponíveis no mercado são, geralmente, tóxicos e agressivos aos humanos e ao meio ambiente. O uso de revestimentos orgânicos tornou-se de alta relevância, pois leva à tona a discussão do uso de revestimentos ambientalmente amigáveis, preparados a partir de matérias-primas vindas de fontes renováveis, mais seguros, compatíveis com o ecossistema natural e mais acessíveis. O objetivo deste trabalho foi preparar e avaliar a eficácia à proteção à corrosão dos aços API X65 revestidos pelos filmes poliméricos de diacetato de celulose (DAC), polimetracrilato de metila (PMMA) e do co-polímero de poliacrilonitrila (PAN) e poliacetato de vinila (PVA) em meio de solução aquosa 3,5% de NaCl. Os aços revestidos pelos diferentes polímeros foram caracterizados eletroquimicamente pelo gráfico de Potencial em Circuito Aberto (OCP) estabilizado, curvas de polarização (CPP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Além dessas, foram realizadas caracterizações estruturais por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e caracterizações morfológicas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As imagens de MEV mostraram que o revestimento anticorrosivo à base de co-polímero PAN-PVA apresentou a morfologia mais compacta dentre os filmes poliméricos investigados. As caracterizações eletroquímicas mostraram que os revestimentos poliméricos estudados provocam um deslocamento do potencial de corrosão do aço para valores mais positivos e uma diminuição significativa nos valores de densidade de corrente de corrosão, principalmente para aqueles contendo 3 camadas de PMMA e 3 camadas do co-polímero PAN-PVA e 4 camadas de DAC. Dentre os filmes poliméricos investigados como revestimentos anticorrosivos, o de diacetato de celulose é o biodegradável e o mais ecologicamente correto então, este foi analisado por EIE ao longo do tempo de imersão em NaCl 3,5%. Os aços revestidos com quatro camadas de DAC tiveram altos percentuais de eficiência à corrosão nos diversos tempos de imersão. A perda de eficiência à proteção à corrosão ao longo do tempo de imersão de 2304 horas não foi significativa, mantendo um valor em torno de 99% no meio salino. Então, revestimentos anticorrosivos à base de diacetato de celulose são promissores e mais compatíveis com o ecossistema natural.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaAmaral, Fábio Augustohttp://lattes.cnpq.br/7993900569181366Canobre, Sheila Cristinahttp://lattes.cnpq.br/1606997598547152Ferreira, Elivelton Alveshttp://lattes.cnpq.br/9791486511562981Kikuti, Elainehttp://lattes.cnpq.br/6302276979665787Nunes, Letícia Danielli Coelho2023-09-11T15:21:30Z2023-09-11T15:21:30Z2023-03-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNUNES, Letícia Danielli Coelho. Avaliação da eficiência do revestimento anticorrosivo à base de diacetato de celulose para aço API 5L X65. 2023. 80 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.508.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39069http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.508porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-09-12T06:25:06Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/39069Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-09-12T06:25:06Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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description One of the main causes of accidents that culminate in oil spills is the corrosion of pipelines, both during transport and storage. The most used way to contain the corrosion of these tubes is the use of anticorrosive coatings. This choice is due to the fact that they are economical and do not re-quire frequent maintenance. However, the coatings available on the market are generally toxic and aggressive to humans and the environment. The use of organic coatings has become highly rele-vant, as it leads to the discussion of the use of environmentally friendly coatings, prepared from raw materials from renewable sources, safer, compatible with the natural ecosystem and more accessible. The objective of this work was to prepare and evaluate the corrosion protection effec-tiveness of API X65 steels coated with polymeric films of cellulose diacetate, methyl polymeth-acrylate and PAN-PVA co-polymer in a 3.5% NaCl aqueous solution. The steels coated with dif-ferent polymers were electrochemically characterized by the graph of stabilized Open Circuit Po-tential (OCP), polarization curves and electrochemical impedance spectroscopy. In addition to these, structural characterizations by Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and mor-phological characterizations by Scanning Electron Microscopy (SEM) were performed. The SEM images showed that the anticorrosive coating based on PAN-PVA co-polymer presented the most compact morphology among the investigated polymeric films. The electrochemical characteriza-tions showed that the studied coatings provoke a displacement of the corrosion potential of the steel towards more positive values and a significant decrease in the values of the corrosion current density, mainly for the steels containing the films of PMMA and of the co-polymer PAN- PVA. Among the polymeric films investigated as anticorrosive coatings, cellulose diacetate is the bio-degradable and the most ecologically correct, so this was analyzed by EIE over the immersion time in NaCl 3.5%. Steels coated with four layers of DAC had high percentages of anticorrosion efficiency in different immersion times. The loss of corrosion protection efficiency over the im-mersion time of 2304 hours was not significant, maintaining a value around 99% in the saline me-dium. So, anticorrosive coatings based on cellulose diacetate are promising and more compatible with the natural ecosystem.
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