Study on corrosion rate of carbon steel pipe under turbulent flow conditions

Abstract

The effect of time (or corrosion products formation) on corrosion rate of carbon steel pipe in aerated 0.1 N NaCl solution under turbulent flow conditions was investigated. Tests were conducted using electrochemical polarisation technique by determining the limiting current density of oxygen reduction in Reynolds number (Re) range of 15 000 to 113 000 and temperature range of 30–60°C. The effect of corrosion products formation on the friction factor increase was studied and discussed. Empirical correlations for limiting current density as a function of Re were obtained at various solution temperatures for clean surface and for corroded surface. It was found that formation of corrosion products with time decreases the corrosion rate at low Re and temperature, while it increases the corrosion rate at high Re and temperature. As the corrosion products formed the surface roughness increased leading to increase the friction factor depending on temperature, Re, and corrosion rate.

On a analysé l'effet du temps (ou la formation de produits de corrosion) sur la vitesse de corrosion d'un tuyau d'acier au carbone dans une solution 0.1 N NaCl aérée dans des conditions d'écoulement turbulent. Des essais ont été réalisés à l'aide de la technique de polarisation électrochimique en déterminant la densité de courant limité de la réduction de l'oxygène dans l'écart de nombres de Reynolds de 15000 à 113000 et dans l'échelle de température de 30°C à 60°C. L'effet de la formation de produits de corrosion sur l'augmentation du facteur de frottement a été étudié et discuté. Les corrélations empiriques pour la densité de courant limité comme fonction du nombre de Reynolds ont été obtenues à diverses températures de solution pour une surface propre et une surface corrodée. On a découvert que la formation de produits de corrosion avec le temps réduit la vitesse de corrosion à une température et un nombre de Reynolds bas tout en augmentant la vitesse de corrosion à une température et nombre de Reynolds élevés. Pendant que les produits de corrosion se formaient, la rugosité de la surface augmentait, ce qui a mené à une augmentation du facteur de frottement selon la température, le nombre de Reynolds et la vitesse de corrosion. © 2010 Canadian Society for Chemical Engineering