Nuovo Sistema RCE per il monitoraggio della corrosione
Sono molti i contesti industriali che prevedono reazioni chimiche in condizioni piuttosto estreme o nelle quali è necessario controllare i materiali sottoposti a forti sollecitazioni di pressione e temperatura. È così che in queste reazioni diventa spesso fondamentale utilizzare inibitori della corrosione o, ancora più importante, monitorarne l’effetto durante la reazione.
Sistemi di controllo della corrosione
Esistono molti sistemi per monitorare la corrosione nelle reazioni di origine chimica o petrolchimica, ma solo l’innovativo RCE di Parr lavora con elettrodi a cilindro rotante, in grado di monitorare tutto il processo anche a pressioni e temperature elevate. Questo sistema facilita il processo di valutazione degli inibitori della corrosione in condizioni reali anche difficili e permette di lavorare fino a 200 bar/2.900 psi e 200°C, in presenza di CO2 e/o H2S o in assenza di gas.
Nel settore petrolchimico questa tecnica risulta molto presente: una delle difficoltà nella progettazione di un sistema è infatti rappresentata dalla necessità di ricreare condizioni industriali in prototipi di laboratorio, che riescano ad utilizzare elettrodi resistenti alle condizioni di esercizio. Per monitorare la corrosione negli stabilimenti petroliferi e nelle raffinerie, vengono solitamente utilizzati elettrodi a cilindro rotante che simulano il flusso di petrolio all’interno del reattore in acciaio, consentendo la misura reale della corrosione dell’acciaio; il processo è descritto in modo accurato nella ASTM G185.
Il sistema RCE di Parr
Il nuovo sistema RCE di Parr per il monitoraggio della corrosione cerca di ricreare proprio le condizioni reali che si creano durante reazioni di questa tipologia. Si basa su un reattore agitato da 1 litro con elettrodo di riferimento integrato. Tutte le parti a contatto con il fluido sono realizzate in lega C276 e l’intero sistema è gestito da un software specifico per il controllo del potenziostato Gamry serie 1010, della temperatura e del motore. Utilizzando la misura OCP abbinata a LPR e EIS, RCE consente di studiare gli effetti degli inibitori sulla corrosione. È possibile, inoltre, regolare l’alimentazione di acido e/o inibitore e il campionamento del vapore e/o fasi liquide durante il processo, anche a pressione e temperatura elevate. Oltre alla lega C276 sono disponibili anche materiali come 316SS o altri più specifici.
La figura 1 riporta il sistema HP-HT RCE di Parr ed è possibile osservare la geometria delle sonde posizionate all’interno della testa del reattore e il sistema di avvio magnetico modificato. L’avvio magnetico è stato modificato in tre parti principali:
- Rotore e l’albero sono fusi, il gruppo che ne risulta è rivestito di materiale ceramico non conduttivo che consente l’isolamento dal resto del sistema
- Sono state aggiunte due connessioni sui lati dell’alloggiamento per spazzole caricate a molla, e poter così collegare elettricamente il rotore/albero con il potenziostato.
- L’alloggiamento esterno è stato modificato per fornire un collegamento diretto con la puleggia e per facilitare la rotazione ad elevata velocità.
Oltre all’unità magnetica, sono stati modificati anche il supporto e il controller. Il sistema è stato rinforzato e le impostazioni di controllo della velocità sono state ottimizzate per consentire una rotazione di 2.000-2.500 giri/min.
Come per gran parte delle apparecchiature Parr, è inoltre possibile configurare o personalizzare l’HPHT RCE per soddisfare esigenze di ricerca specifiche. L’aggiunta di una porta extra per ospitare una sonda O2 o l’inclusione di una porta/valvola per il campionamento di liquidi e/o gas durante il funzionamento sono solo alcune delle possibili personalizzazioni che si possono effettuare.