The Pitting Susceptibility Investigation of Passive Films Formed on X70, X80, and X100 Pipeline Steels by Electrochemical Noise and Mott-Schottky Measurements

Abstract

The pitting susceptibility of passive films formed on X70, X80, and X100 pipeline steels was investigated by means of electrochemical noise (EN) and Mott-Schottky measurements. The EN results were analyzed according to the shot-noise theory and stochastic theory. Pit initiation process was analyzed quantitatively using the Weibull distribution function. Pit growth process was simulated by Gumbel distribution function. The experimental results of Mott-Schottky plots showed that the passive films formed on the three pipeline steels displayed an n-type semiconductor character, and the passive film for X100 pipeline steel has the lowest donor density (ND) among the three passive films. The EN results demonstrated that X100 pipeline steel had the lowest pit initiation rate and pit growth probability, which implied that the X100 pipeline steel had the lowest pitting susceptibility.

Electrochemical behavior of X70 and X80 pipeline steels in a simulated soil environment with and without the presence of chlorides

“…The obtained spectra were fitted with relevant equivalent electric circuits in Gamry EChem Analyst software to calculate the values of electrochemical parameters [41]. The electronic property of the passive films formed on the X70 and X80 grades in different electrolytes was investigated using the Mott-Schottky approach [19,32,[42][43][44]. Mott-Schottky analysis was done by measuring the electrode capacitance as a function of the potential (E) considering the capacitance of the space charge layer (CSC) to be much less than that of the Helmholtz layer.…”

Comportamiento a la Corrosión del Acero API X70 Soldado por el Proceso de Doble Arco Sumergido Inmerso en Diferentes Medios Corrosivos

“…Varios investigadores se han enfocado en estudios para evaluar el comportamiento a la corrosión electroquímica de aceros HSLA, inoxidables, hierros a través de las técnicas de ruido electroquímico y curvas de polarización y los cuales son expuestos a medios salinos con determinadas concentraciones y diferentes intervalos de tiempo de exposición. Analizando los efectos en las microestructuras, la susceptibilidad a las picaduras en medios corrosivos [7,[10][11][12]. Estudios comparativos entre materiales similares al de este estudio y otros, sobre el comportamiento a la corrosión como son el hierro puro y el acero API 5L X65 expuestos en soluciones de 4% de NaCl en intervalos de exposición de 48 minutos y 12 horas, establecen que el hierro tiene una velocidad de corrosión más alta, disminuyendo el ataque de los iones de cloro sobre las superficies conforme se amplía el período de exposición por la formación de capas protectoras de óxidos; otras investigaciones del acero X65 inmerso en 3,5 % de NaCl con tiempos de 1 y 24 horas, presenta la formación de óxidos producidos por la corrosión, los cuales reducen la corrosión uniforme y por picaduras [7,10].…”

“…Estudios comparativos entre materiales similares al de este estudio y otros, sobre el comportamiento a la corrosión como son el hierro puro y el acero API 5L X65 expuestos en soluciones de 4% de NaCl en intervalos de exposición de 48 minutos y 12 horas, establecen que el hierro tiene una velocidad de corrosión más alta, disminuyendo el ataque de los iones de cloro sobre las superficies conforme se amplía el período de exposición por la formación de capas protectoras de óxidos; otras investigaciones del acero X65 inmerso en 3,5 % de NaCl con tiempos de 1 y 24 horas, presenta la formación de óxidos producidos por la corrosión, los cuales reducen la corrosión uniforme y por picaduras [7,10]. La susceptibilidad de los aceros para tubería de línea X70, X80 y X100 expuestos a soluciones de NaCl al 3.5% con películas pasivas formadas por una solución de 0.5 mol/L NaHCO 3 , los aceros X100 demuestran que las velocidades de corrosión son menores y de la misma manera el comportamiento a la iniciación de picaduras que los aceros X80 y X70 [11]. Investigaciones en soldaduras de acero X70 indican que la ZAC tiene mayor disolución anódica en soluciones de pH neutral [12], el comportamiento es similar en soldaduras del acero X56 para tuberías de línea encontrando picaduras de mayor profundidad en la ZAC que el MB adyacente expuesto en agua de mar, [13].…”

“…La señal de ruido electroquímico en corriente no presenta grandes fluctuaciones, mismas que están entre 0,15 y 0,02 mA/cm Comportamiento a la Corrosión del Acero API X70 Soldado por el Proceso de Doble Arco Sumergido Inmerso en Diferentes Medios Corrosivos sino más del tipo mixto [11]. Los potenciales de corrosión obtenidos del RE (Figura 5b) varían desde -330 a -535 mV; las muestras S -AD3 y S -AD4 presentan potenciales más nobles que de la muestra MB -AD.…”

“…El comportamiento de la corrosión de las soldaduras y metal base, expuestas a medios salinos de 3,5% se presenta en la Figura 6, donde se observa en las series de tiempo de ruido en corriente y potencial, que los valores de corriente están entre 0,02 y 0,09 mA/cm 2 , dentro de esos rangos las muestras presentan una pequeña variabilidad en S -S1, S -S3, S -S5 con respecto a la muestra MB -S; las fluctuaciones de corriente en la muestra S -S2 presentan perturbaciones cuya amplitud es evidente en la Figura 6a, esto indica que el tipo de corrosión es localizada contrario a las otras muestras con un tipo de corrosión mixto [11].…”