Globe technical Training and Engineering Services: Carbon Dioxide (CO₂) Corrosion

4.3.6 Carbon Dioxide (CO₂) Corrosion

4.3.6.1 Description of Damage (क्षति का विवरण)

Carbon dioxide (CO₂) corrosion तब होती है जब CO₂ पानी में dissolve होकर carbonic acid (H₂CO₃) बनाता है। यह acid पानी के pH को कम कर देता है और पर्याप्त मात्रा में होने पर carbon steel में general corrosion तथा pitting corrosion को बढ़ावा देता है।

4.3.6.2 Affected Materials (प्रभावित सामग्री)

Carbon Steel
Low Alloy Steels

4.3.6.3 Critical Factors (महत्वपूर्ण कारक)

CO₂ corrosion को प्रभावित करने वाले मुख्य factors हैं:

CO₂ का partial pressure
pH
Temperature

CO₂ का partial pressure बढ़ने से condensate का pH घटता है और corrosion rate बढ़ जाती है।

Corrosion मुख्यतः liquid phase में होती है, विशेषकर उन स्थानों पर जहाँ CO₂ vapor phase से condense होकर liquid बनता है।

Temperature बढ़ने पर corrosion rate बढ़ती है, लेकिन केवल तब तक जब तक CO₂ vaporize न हो जाए।

Steel में chromium content बढ़ाने से corrosion resistance में विशेष सुधार नहीं होता, जब तक कि chromium कम से कम 12% न हो।

4.3.6.4 Affected Units or Equipment (प्रभावित उपकरण)

CO₂ corrosion निम्न systems में देखी जाती है:

Boiler feedwater और condensate systems (सभी units में)
Hydrogen plants के shift converters के effluent gas streams

जब temperature dew point (लगभग 300°F / 149°C) से नीचे गिरता है, corrosion हो सकती है
बहुत high corrosion rates (1000 mpy तक) देखी गई हैं

CO₂ removal plants के regenerator overhead systems

4.3.6.5 Appearance or Morphology of Damage (क्षति का स्वरूप)

CO₂ corrosion आमतौर पर:

Localized thinning
Pitting corrosion

के रूप में दिखाई देती है।

Carbon steel में यह damage अक्सर deep pitting और grooving के रूप में turbulent areas में विकसित होती है।

Corrosion सामान्यतः निम्न स्थानों पर अधिक होती है:

Turbulence zones
Impingement areas
Piping weld roots

4.3.6.6 Prevention / Mitigation (रोकथाम एवं नियंत्रण)

CO₂ corrosion को नियंत्रित करने के लिए निम्न उपाय अपनाए जाते हैं:

Steam condensate systems में corrosion inhibitors का उपयोग
Vapor phase inhibitors का उपयोग (condensing vapors से protection के लिए)
Condensate pH को 6 से ऊपर रखना

Selective material upgrading भी आवश्यक हो सकता है:

300 Series Stainless Steel अधिकांश applications में highly resistant होती है
CO₂ producing/removal systems (जैसे hydrogen plants और CO₂ removal units) में stainless steel का उपयोग सामान्यतः आवश्यक होता है
400 Series SS और Duplex SS भी corrosion resistant होते हैं