Electrochemical Evaluation of Pipelines Materials of the Miravalles Geothermal Field in Costa Rica

Abstract

In the past, mechanical properties have been the main criteria for selecting materials at the Miravalles Geothermal Field. Consideration of the corrosion resistance has been a secondary concern. The goal of this study was to determine the uniform corrosion rate of carbon steels currently used on pipelines (ASTM A 53, ASTM A515, ASTM A234 and API-5L) and compare this rate with the ASTM A-36 standard. The first step was the development of laboratory electrochemical and weight loss experiments. Ultrasonic thickness measurements of pipes for brine, steam and liquid-steam lines, in both straight and curve sections, showed negligible lost in material over the seven year period they have been on operation. The electrochemical study involved polarization curve analysis and corrosion rate measurements by Linear Polarization Resistance (LPR) and Electrochemical Noise Measurements (ENM). Electrochemical cells include triple and conventional testers (SCE as reference and platinum electrode as auxiliary) using brine degassed with nitrogen at 93 ± 2 ºC. According to the results, the ASTM-A36 has a similar general corrosion rate to those currently used on pipelines.

Online Monitoring of Corrosion in a Liquid-Steam Line Pipe of the Miravalles Geothermal Field

“…Probeta-ICE Previo al monitoreo en línea se hizo un estudio de laboratorio con los diferentes aceros empleados en la construcción de las tuberías, utilizando salmueras geotérmicas ligeramente alcalinas. El mismo indicó una diferencia de velocidades por pérdida de masa y técnicas electroquímicas menores a un orden de magnitud, [4]. A partir de esto, se confeccionaron varios prototipos de probetas para instalar en una tubería que fallaron mecánicamente hasta obtener una adecuada, que se muestra en las Fig.…”

“…Como es bien sabido, uno de los aspectos de mayor importancia para la selección de materiales y espesores por corrosión, consiste en determinar la velocidad de desgaste y tipo de deterioro que sufre el metal. Por esta razón, se optó por el estudio en línea y no en las condiciones de laboratorio, los cuales se realizaron a presión atmosférica y temperaturas máximas de 94 ºC [4]. De hecho, el costo por sobre espesor de 1 mm para 30.5 km de tuberías, asciende a más de un millón de dólares [5].…”