Effect of soil particle size on the electrochemical corrosion behavior of pipeline steel in saline solution

Abstract

In this study, by using a standard quartz replace of sandy soil particles, the effect of soil particle size (0.1…0.25 mm, 0.6…1.0 mm) on the electrochemical corrosion behavior of X70 pipeline steel in sandy soil corrosive environment simulated by 3.5 wt.% sodium chloride (NaCl) was investigated through polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technology. The results indicated that the polarization resistance of X70 steel decreased with a decreasing particle size. For all polarization curves the right shift of cathodic branch with a decreasing particle size is observed. The corrosion of X70 steel is controlled by the cathode process diffusion and oxygen reduction at the metalenvironment interface, the intensity of which increases with the decreasing particle size.

З допомогою методів потенціодинамічних поляризаційних кривих та електрохімічної імпедансної спектроскопії (EIS) досліджено корозійну поведінку трубопровідної сталі Х70 у ґрунтовому середовищі, яке змодельовано розчином 3,5 wt.% NaCl з частинками кварцового піску різного розміру (0,1…0,25 і 0,6…1,0 mm). Встановлено, що швидкість корозії сталі зростає зі зменшенням розміру частинок ґрунту, про що свідчить зниження її поляризаційного опору, а також зсув катодних гілок поляризаційних кривих вправо. Зроблено висновок, що в цьому випадку корозію сталі контролює катодний процес відновлення кисню на межі поділу метал–середовище, інтенсивність якого зростає зі зменшенням розміру частинок ґрунту.

С помощью методов потенциодинамических поляризационных кривых и электрохимической импедансной спектроскопии (EIS) исследовано коррозионное поведение трубопроводной стали Х70 в почвенной среде, которую моделировали раствором 3,5 wt.% NaCl с частицами кварцевого песка разного размера (0,1…0,25 и 0,6...1,0 mm). Установлено, что скорость коррозии стали растет с уменьшением размера частиц почвы, о чем свидетельствует снижение ее поляризационного сопротивления, а также сдвиг катодных ветвей поляризационных кривых вправо. Сделан вывод, что в данном случае коррозию стали контролирует катодный процесс возобновления кислорода на грани деления металл–среда, нитенсивность которого растет с уменьшением размера частиц почвы.