Resumen Los recubrimientos de Cr2O3 fueron depositados en un acero al carbono a través de la técnica de rociado térmico, usando dos tipos de llamas (neutra y oxidante). Se determinaron las características protectoras y morfológicas de los recubrimientos. Los recubrimientos mostraron espesores de capa con valores de 114 y 214 gm para las muestras depositadas con llamas neutra y oxidante, respectivamente. Se determinaron los porcentajes de porosidad de 4,5 y 2,5 %, en donde la muestra que se depositó con la llama neutra presentó la mayor porosidad debido a una fusión insuficiente de las partículas de óxido durante el proceso, resultando en la formación de una capa menos compacta y heterogé nea. Las microgrietas y los poros se encontraron en la superficie y en la sección trasversal de los revestimientos debido a la expansión térmica generada durante el proceso de solidificación. La capacidad protectora de los recubrimientos fue evaluada a partir de técnicas electroquímicas por 672 horas en una solución salina 3,5 %wt NaCl. Los resultados evidenciaron que los revestimientos ela borados con la llama oxidante presentaron una mayor resistencia a la corrosión en comparación con aquellos elaborados con la llama neutra. Los productos de corrosión fueron más evidentes en los recubrimientos con llama neutra debido a los mecanismos de difusión desde el sustrato a la superficie recubierta a través de los poros interconectados. Finalmente, la humectabilidad de la solución de cloruro de sodio en los recubrimientos de Cr2O3 fueron medidos por medio de la técnica de ángulo de contacto, encontrando que los revestimientos de llama oxidante mostraron un mayor ángulo de contacto (64,8 °) en contraste con los recubrimientos de llama neutra (35 °).

ABSTRACT Cr2O3 coatings were deposited on carbon steel through the flame spraying technique using two types of flames (neutral and oxidizing). The protective and morphological characteristics of the coatings were determined. The coatings had layer thickness values of 114 and 214gm for oxidizing and neutral samples, respectively. Porosity percentages of 4.5 % and 2.5 % were determined, where the neutral sample presented the greatest porosity due to the insufficient fusion of the oxide particles during the process, resulting in the formation of a heterogeneous and less compact layer. Microcracks and pores were found on the surface and cross-section of the coatings, due to the thermal expansion generated during the solidification process. The coating protective capacity was evaluated by electrochemical techniques over 672 hours in a 3.5 %wt NaCl saline solution. The results evidenced that the coatings manufactured with the oxidizing flame presented more corrosion resistance compared to those prepared with the neutral flame. The corrosion products were more evident in the neutral flame coatings, because of the diffusion mechanisms from the substrate to the surface coating through the interconnected pores. Finally, the wettability of the sodium chloride solution in the Cr2O3 coatings was measured by the contact angle technique, finding that the oxidizing flame coatings exhibited a higher angle contact value (64.8°) in contrast to the neutral flame coatings (35°).

En el presente trabajo se evaluó la resistencia a la corrosión por CO2 de tres aceros utilizados en la fabricación de tubulares de producción de crudo y gas: dos aceros con 3% Cr y variaciones en los contenidos de elementos como Mn, V y Cu (designados como 3CrA y 3CrB) y un acero al carbono convencional correspondiente a un tubular grado N80 (designado como N80). El estudio se abordó utilizando técnicas electroquímicas (Cronopotenciometría, Voltamperometría, Espectroscopía de Impedancia Electroquímica y Resistencia a la Polarización Lineal) controlando la hidrodinámica del sistema empleando un electrodo de disco rotatorio. Los experimentos se realizaron en una solución salina 3,5 % de NaCl previamente desaireada y saturada con CO2 a una temperatura de 80 °C durante 72 h de inmersión. Los ensayos electroquímicos se realizaron a presión atmosférica y a una velocidad de rotación constante e igual a 1000 rpm. Se encontró que la resistencia a la corrosión de los aceros aleados con cromo es superior a la del acero al carbono convencional y disminuye en el siguiente orden 3CrB > 3CrA > N80. Este resultado se atribuyó a las diferencias existentes en la metalurgia de estos tres aceros: composición química y microestructura. Adicionalmente, las mediciones electroquímicas revelaron que, independientemente del material, la resistencia a la corrosión de estos aceros aumenta con el tiempo de inmersión. La formación de una película de productos de corrosión, que bloquea parcialmente la superficie metálica, permite explicar la reducción de la cinética de disolución del metal puesta en evidencia mediante técnicas electroquímicas.

The present work was carried out to evaluate the CO2 corrosion resistance of carbon steels used for tubing in oil and gas industries. Two low alloy steels containing 3% Cr, identified as 3CrA and 3CrB, were studied by electrochemical techniques (Chronopotentiometry, Voltamperometry, Electrochemical Impedance Spectroscopy and Linear Polarisation Resistance) coupled with a rotating disk electrode in order to control the hydrodynamic conditions of the system. Results obtained for 3% Cr steels were compared with those obtained for the conventional carbon steel, obtained from a N80 grade pipe, to evaluate the advantages of these new materials in terms of their CO2 corrosion resistance. Electrochemical tests were performed in a 3.5% NaCl solution previously deaereated and saturated with CO2 at 80 °C up to 72 h of immersion at 1000 rpm. Electrochemical measurements revealed that the corrosion resistance of low Cr steels is higher than that obtained for the carbon steel and decrease in the following order: 3CrB > 3CrA > N80. It is thought that these results might be explained by the differences found in the metallurgical characteristics of the steels (chemical composition and microstructure). In addition, it was found that the CO2 corrosion resistances of the steels increase with the immersion time, regardless of their chemical composition. This behavior was attributed to the formation of a corrosion product layer on the metal surface when the immersion time increases, mainly blocking the metal dissolution reaction.

En la presente investigación se evaluó principalmente la cinética de corrosión del cable de cobre empleado en las mallas de aterrizamiento de sistemas de pararrayos en plantas del Instituto Costarricense de Electricidad. Se aplicó tanto el método electroquímico de resistencia de polarización linear (LPR; de sus siglaas en inglés) como el gravimétrico. Se realizaron ensayos de laboratorio y de campo, empleando como electrolitos dos productos comercialmente disponibles para el aterrizamiento de mallas. También a nivel de laboratorio se desarrollaron experimentos electroquímicos para estudiar dos mecanismos de reacción. El objetivo fue generar criterios para el mantenimiento y o sustitución de los cables de cobre desde el punto de vista de su deterioro por el medio. Los resultados demostraron que la velocidad de corrosión en el electrolito "A" pude llegar a superar en más de un orden de magnitud a la de "B". Además, se presentó corrosión localizada en varias de las muestras de campo expuestas al media "A". El estudio indica que desde el punto de vista de la corrosión es preferible utilizar el producto B como relleno, ya que la corrosión generalizada del cobre es menor y además no se presenta daño localizado.

This research was made to determine the corrosion rate of the copper cable used in grounding and lightning systems, at the electrical generation plants from the Costarrican Electrical Institute. The methods used were linear polarization resistance (LPR), and the weight loss one. This report includes both, laboratory and field tests of corrosion rates, using as electrolytes two products commercially available. Moreover, some electrochemical experiments were developed at the laboratory, in order to know the reaction mechanisms. The goal of this study was to generate criteria for the maintenance and/or the substitution of copper cables according to their deterioration. The results showed that the corrosion rate in "A" is at least ten times higher than in "B". In addition, several samples in the "A" electrolyte had pitting corrosion. The study indicates that from the point of view of the corrosion it is preferable to use product "B" like filling, since the generalized corrosion of copper is lower and in addition localized damage does not appear.