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Добірка наукової літератури з теми "Corrosion – Effets du dioxyde de soufre"

Автор: Grafiati

Опубліковано: 20 січня 2023

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Дисертації з теми "Corrosion – Effets du dioxyde de soufre"

Zerouki, Alain. "Corrosion de revêtements d'alliages M-CrAlY par le soufre vapeur et le dioxyde de soufreTexte imprimé." Dijon, 1985. http://www.theses.fr/1985DIJOS043.

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Анотація:

Etude cinétique et morphologique de la corrosion par le soufre vapeur et le dioxyde de soufre de revêtements d'alliages NiCoCrAlYTa, NiCrAlY et FeCrAlY obtenus par projection plasma sous pression réduite sur des substrats en acier inoxydable 18-8. Discussion des mécanismes de formation des sulfures et des oxydes. Examen de l'influence d'un traitement de préoxydation sous oxygène pur à 1000 non=C (5 heures) sur la corrosion dans une atmosphère sulfurante H::(2)S/H::(2) des revêtements NiCrAlY et FeCrAlY. Discussion de l'efficacité de protection du film d'alumine formé et de l'effet de la présence d'yttrium. Comparaison des comportements des différents revêtements avec celui d'autres alliages massifs base nickel et base fer de compositions proches

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Morel, Jean-Michel. "Rôle de la structuration des patines formées sur acier autopatinable vis-àvis de la résistance à la corrosion atmosphérique : Influence de la diminution des teneurs en SO2 dans les atmosphères post-industrielles." Thesis, La Rochelle, 2022. http://www.theses.fr/2022LAROS015.

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Анотація:

L’objectif du présent travail était de déterminer dans quelle mesure la réduction drastique des teneurs en SO2 des atmosphères post-industrielles a affecté la cinétique de corrosion des aciers autopatinables ainsi que leurs morphologie, composition chimique et structure cristalline. Les expérimentations ont couvert un large spectre de nuances d’acier, de durée d’exposition et de conditions de formation de ces patines. La structuration des patines a été étudiée avec notamment la mise en œuvre de fractographies cryogéniques ainsi que le suivi des cinétiques de corrosion. Les produits de corrosion des aciers autopatinables et des aciers conventionnels présentent une structuration similaire composée d’une couche de lépidocrocite stratifiée surmontant des produits de corrosion plus denses et plus protecteurs, généralement de la goethite. Ces produits formés localement s’étendent puis forment une couche protectrice relativement homogène. L’analyse des défauts présents dans les patines suggère un lien étroit entre leur densité et la vitesse de corrosion. Les éléments d’alliage joueraient alors un rôle dans la réduction de ces défauts mais les mécanismes exacts restent à établir. L’ensemble de ces résultats a conduit à remettre en question les paramètres du modèle prédictif de résistance à la corrosion de la norme ISO 9223 car ils ne sont pas adaptés à des environnements pauvres en SO2. Ils ont par ailleurs permis de proposer une méthode alternative et non destructive de suivi de la performance vis-à-vis de la corrosion des aciers faiblement alliés, cette famille englobant les aciers dits autopatinables
The aim of this work was to determine the extent to which the drastic reduction in SO2 levels in postindustrial atmospheres affected the corrosion kinetics of weathering steels as well as their morphology, chemical composition and crystallographic structure. The experiments covered a wide spectrum of steel grades, exposure time and conditions of formation of these patinas. The structuring of the patinas has been studied with in particular the implementation of cryogenic fractography as well as the kinetics corrosion monitoring. Corrosion products formed on weathering steels or on conventional steels have a similar structuration consisting of a layer of laminated lepidocrocite over denser and more protective corrosion products, usually goethite. These products extend up to forming a relatively homogeneous protective layer. The analysis of the defects of the patinas suggests a very close relation between their density and the corrosion rate. Alloying elements would then play a role in reducing these defects but the exact mechanisms remain to be established. All these results have led to questioning the parameters of the predictive corrosion resistance model of the ISO 9223 standard because they are not adapted to environments with very low level of SO2. They also made it possible to propose an alternative and on destructive method of monitoring the corrosion’s performance of low-alloy steels, this family encompassing so-called weathering steels

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Dawi, Kamel. "Corrosion à haute température de fontes GS à matrice ferritique et austénitique sous atmosphères complexes." Compiègne, 2009. http://www.theses.fr/2009COMP1803.

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Анотація:

Le mémoire présenté s’articule autour de sept chapitres. Les premier et deuxième chapitres, qui constituent la synthèse bibliographique, présentent d’abord quelques généralités sur les fontes et leur procédé d’élaboration, ainsi que sur l’action et la ségrégation des principaux éléments d’alliage (chapitre I) ; le deuxième chapitre présente des généralités sur l’oxydation des métaux à haute température, l’oxydation du fer, des alliages Fe-Si, et des fontes ; puis plus spécifiquement sur la corrosion haute température dans les milieux soufrés et du l’effet de la vapeur d’eau. Ce chapitre se termine par des éléments bibliographiques. Le chapitre suivant (chapitre III) est consacré à la description expérimentale des essais et des techniques de caractérisation, ainsi qu’à un bref descriptif de l’outil de calcul thermochimique ThermoCalc. Dans le quatrième chapitre, une étude microstructurale des fontes étudiées est présentée. Elle est basée sur des observations microstructurales et des analyses élémentaires effectuées après différentes attaques chimiques, complétées par des calculs thermodynamiques. Dans les cinquième et sixième chapitres sont présentés les résultats expérimentaux et les discussions concernant respectivement les essais de corrosion sur les fontes SiMo et les essais sur la fonte Ni-Resist. La dernière partie de ce manuscrit constitue une synthèse globale de ce travail sous forme de conclusion générale et de perspectives.

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Djoudjou, Rachid. "Influence des espèces soufrées sur la corrosion par piqûre des aciers inoxydables et sur son inhibition par les ions molybdate." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD598.

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Анотація:

Le bon comportement a la corrosion des aciers inoxydables est du a l'existence d'un film passif a la surface. La formation de piqures provient de la rupture locale de ce film. Le rôle du soufre dans le comportement de ce film, ainsi que l'effet d'ions molybdate ajoutes au milieu ont été plus particulièrement observe. Deux techniques ont été essentiellement utilisées : des mesures électrochimiques et statistiques des potentiels de piqure, et des observations et analyses de surfaces pratiquées soit au microscope électronique a balayage soit par spectroscopie a décharge luminescente. Les résultats obtenus mettent en évidence que la microstructure, et plus particulièrement la solubilité des inclusions de sulfure dans le métal, joue un rôle important dans l'amorçage des piqures sur les aciers inoxydables. Il a été montre que l'action des ions chlorure en solution, si elle est déterminante, n'est pas seule en cause. La quantité et la nature des espèces soufrées, notamment sous forme de sulfure joue un rôle important. L'addition dans le milieu d'ions molybdate conduit a une inhibition de la corrosion, dont l'efficacité est plus importante si les inclusions de sulfures sont peu solubles dans le milieu agressif.

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Gosselin, Catherine. "Inhalation d'anhydride sulfureux et pathologie respiratoire : à propos d'un cas d'inhalation aiguë accidentelle survenu en milieu de travail (CHR de Caen)." Caen, 1990. http://www.theses.fr/1990CAEN3103.

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Jouen, Samuel. "Corrosion du cuivre, du nickel et de l'étain au contact de polluants atmosphériques." Rouen, 2000. http://www.theses.fr/2000ROUES070.

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Анотація:

Ce travail apporte d'une part, une vision globale de la corrosion du cuivre, du nickel et de l'étain exposés en extérieur dans différents types d'atmosphère, et d'autre part, des réflexions sur la mise au point d'un dispositif technique permettant la réalisation d'essais de corrosion normalisés de type " indoor " avec quatre gaz polluants (SO₂, NO₂, H₂S et Cl₂). Une démarche multi-analytique a été choisie afin de caractériser les produits de corrosion, combinant des méthodes d'analyse physiques et chimiques, qualitatives et quantitatives. Le cuivre se corrode uniformément avec une couche de corrosion constituée d'un mélange complexe de phases dont l'oxyde de cuivre (I) et les sulfates de cuivre sont les composés majoritaires. Sur le nickel nous avons pu montrer un processus de corrosion par piqûres, dans lesquelles se forment principalement des sulfates et des chlorures de nickel, et autour desquelles il y a formation de carbonates de nickel. La corrosion de l'étain est hétérogène avec formation d'amas composés de plusieurs produits de corrosion, dont l'oxyde stannique hydraté et mal cristallisé est la phase majoritaire. Nous avons mis en évidence le rôle essentiel des précipitations sur la cinétique de corrosion du cuivre et de façon plus significative encore sur celle du nickel. La concentration d'ozone dans l'air apparaît comme un paramètre primordial dont il faut absolument tenir compte pour comprendre les processus de corrosion. Dans le cadre de la réalisation d'essais de corrosion accélérés en laboratoire, nous avons mis en évidence un effet catalytique des parois en acier inox des chambres d'essais, sur les réactions chimiques entre gaz. L'influence du rapport de concentration H₂S/Cl₂ dans un essai de corrosion normalisé à quatre gaz a également été étudiée sur la corrosion du cuivre, du nickel et de l'étain
This study gives on the one hand, an overall view of the copper, nickel and tin corrosion exposed in various outdoor atmospheres, on the other hand, some considerations on the setting of the technical device allowing normalised indoor corrosion tests with four pollutant gas (SO₂, NO₂, H₂S et Cl₂). A multi-analytical approach was chosen to characterise the corrosion products, combining physical and chemical techniques, that give qualitative and quantitative informations. Corrosion of copper is uniform and the corrosion layer consists of a complex mixture rich in copper (I) oxide and copper sulfates. With the nickel, we are able to show a pitting corrosion mechanism, in which there is formation of nickel sulfates and nickel chlorines corrosion products in the pit and a nickel carbonate all around. Tin corrosion is heterogeneous with formation of clusters composed of several corrosion products, in which an amorphous stannic hydrated oxide is the main phase. Atmospheric precipitations have an essential impact on the copper corrosion rate, and more again on the nickel one. Ozone concentration in air appears also as an essential parameter, which must be taken into account to understand the corrosion mechanism. As part of the accelerated corrosion test in laboratory, we have shown a catalytic effect of the stainless steel exposure chamber, on the chemical reactions between gas. The effect of the concentration ratio H₂S/Cl₂ in copper, nickel and tin corrosion have been also studied

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Mathieu, Christian. "Corrosion à haute température d'un alliage Ni20Cr et d'un superalliage Ni15Cr8Fe par le dioxyde de soufre : étude de l'influence des contraintes externes." Dijon, 1991. http://www.theses.fr/1991DIJOS017.

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Ce mémoire décrit les processus de ruine d'échantillons filiformes d'alliages base nickel (Ni20Cr et Ni15Cr8Fe) en présence de dioxyde de soufre, entre 400 et 1000°C. Le mode de dégradation est analysé d'abord en l'absence de contraintes externes grace à une étude de corrosion à haute température où les mécanismes réactionnels sont identifiés. En présence de contraintes externes mode l, l'action combinée de la dégradation mécanique et de l'attaque chimique est analysée à partir de la variation des paramètres mécaniques et de l'évaluation de la vitesse de fissuration du matériau métallique. Pour les deux alliages étudiés, entre 500 et 800°C la couche de corrosion est constituée principalement de Cr2O3, de NiO et Ni3S2. On observe un comportement mécanique comparable sauf en ce qui concerne l'allongement à la rupture. Pour le Ni20Cr, la vitesse de réaction est maximale entre 730 et 800°C ; cette accélération est attribuée principalement à une modification des mécanismes diffusionnels. Pour l'alliage Ni15Cr8Fe, on observe toujours une vitesse initiale de corrosion relativement importante entre 800 et 1000°C ; quant aux vitesses de fissuration, elles sont légèrement plus grandes que pour l'autre alliage, dans tout le domaine de température.

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Duhail, Céline. "La pourriture du raisin : facteurs de sélection des micro-organismes dominants et incidences œnologiques." Bordeaux 2, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR20670.

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Utilisé de façon scientifique depuis plus d'un siècle, le dioxyde de soufre demeure le principal agent de conservation des vins. Mais une réglementation stricte limite actuellement la teneur en SO2 dans les vins. Les raisins sains et pourris contiennent de faibles quantités de substances susceptibles de combiner le SO2 en l'inactivant. Lors des millésimes aux conditions climatiques défavorables, il est difficile d'obtenir une pourriture de qualité, car les raisins sont alors riches en substances combinantes. Cette étude nous a montré qu'il existe à la surface du raisin une microflore variée et abondante avec une prédominance constante des levures. La pluviosité favorise la prolifération microbienne mais devient un facteur limitant en cas de carence. Les températures interviennent secondairement dans ce phénomène en grande partie réversible. Les raisins de sauvignon sont toujours plus riches en micro-organismes que les baies de sémillon. Les levures peuvent ralentir le développement de Botrytis cinerea mais sont peu sensibles à son pouvoir d'inhibition. Les bactéries sont très exposées à l'inhibition fongique. Certaines de ces levures et bactéries possèdent un équipement enzymatique permettant la dégradation des parois cellulaires de la pellicule du raisin afin de pouvoir atteindre les cellules de la pulpe. La mise au point d'une nouvelle méthode de dosage du SO2 par spectrofluorimétrie a permis de déterminer le pouvoir de combinaison induit par ces micro-organismes épiphytiques. Ils participent tous de manière équivalente au potentiel combinant des moûts. Le TL 50 des moûts augmente parallèlement à la prolifération microbienne, mais en fin de surmaturation la teneur en substances combinantes dans les baies à tendance à diminuer. Une sélection rigoureuse des grains nobles est donc indispensable. La maîtrise du pouvoir de combinaison des moûts passe donc par la présence d'une microflore épiphytique peu dense dès la maturation du raisin. La détermination des composés carbonylés présents dans les moûts par électrophorèse capillaire n'a pas permis de mettre en évidence, dans le cadre de nos expériences, de nouvelles molécules combinant le SO2.

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Elbouazzaoui, Sanaâ. "Effets du soufre sur des catalyseurs de type "piège à NOx" à base de baryum et (ou) d'oxydes réductibles." Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2256.

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Afin de réduire les émissions de dioxyde de carbone, gaz à effet de serre, les constructeurs s’orientent vers l’utilisation de moteurs fonctionnant en mélange pauvre (excès d’oxygène par rapport au carburant). Dans ces conditions oxydantes, le catalyseur classique « trois voies » est incapable de réduire les NOx, d’où la nécessité de développer de nouvelles techniques parmi lesquelles le "piège à NOx " (NOx storage and reduction catalyst ou NSR). Cependant le soufre présent dans les carburants empoisonne les pièges à NOx en désactivant la fonction de stockage. La régénération du catalyseur est réalisée à haute température, par injection de pulses de carburant, ce qui pénalise le fonctionnement du moteur. L’objectif de ce travail est de mieux comprendre les effets du SO2 sur des catalyseurs de type "piège à NOx" à base de baryum et (ou) d’oxydes réductibles. La présence des sulfates (aluminium, baryum) entraîne une perte des propriétés de stockage des NOx mais n’affecte pas l’activité de la fonction métallique en oxydation du NO. Un traitement oxydant jusqu’à 800°C ne permet pas d’éliminer les sulfates sur les catalyseurs modèles Pt/Ba/Al mais à l’inverse tend à les stabiliser sous forme de sulfates de baryum massiques. En revanche, la présence de CO2 et de vapeur d’eau lors du traitement réducteur à (650°C) permet la récupération totale de la capacité de stockage des NOx bien que l’ensemble des sulfates de baryum massiques soit encore présent. Les oxydes réductibles à base de Ce-Zr éventuellement modifiés présentent un fort potentiel lié à la désulfatation avec une élimination du soufre pratiquement complète à 550°C. Ce traitement s’accompagne d’une bonne régénération de la capacité de stockage des NOx. Par ailleurs les oxydes réductibles démontrent des performances de stockage des NOx comparables voire supérieures à celles de catalyseurs modèles contenant du baryum, notamment à basse température

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Nyassi, Abdelhamid. "Contribution à l'étude du comportement d'un alliage ferritique dans des milieux gazeux complexes (oxydant-sulfurant) à haute température." Dijon, 1985. http://www.theses.fr/1985DIJOS030.

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Analyse du comportement d'un alliage ferritique Fe-22,5 Cr-4,5 al dans différents milieux corrosifs à haute temperature. Etude cinétique et morphologique et détermination du mécanisme de corrosion en fonction de l'atmosphère gazeuse

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Malka, P., D. Contour-Ansel, P. Louguet, and J. Bonte. "Effets d’une pollution de l’atmosphère par l’Ozone et le Dioxyde de Soufre sur la croissance, la conductance stomatique et la teneur en composés phénoliques de 3 clones d’épicéas en chambre à ciel ouvert." In Air Pollution and Ecosystems, 717–22. Dordrecht: Springer Netherlands, 1988. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-009-4003-1_86.

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"Evidence of corrosion in home piping system began to appear in fixture stains and metallic taste. In 1985, the Federal Government did surveys of heavy metals in water supplies, focusing on lead in drinking water and its effect on children. The prevalence of this metal resulted in the banning of lead from solder used in plumbing. In 1988, and in 1989, regulations reduced the safe limit of lead in water from 50^gm/L to 5 μgm/L, with an action level at 15pgm/L in a first draw sample. At the same time the E.P.A. provided guidance documents to schools and day care centers to help reduce children's lead exposure in water supplies. Grants were made available to states to be used for spreading the knowledge about this danger. However, the Federal regulations applied only to public water supplies, which were defined as systems serving 25 or more people. But private wells serving family homes, many containing children, were not included. Children could be assured of regulated water supplies in school, but not at home. Aware that lead was a problem in paint chips, Connecticut required that pediatricians test for traces of lead in children at age two. The Federal act recognized that the primary source of lead in water supplies came through home plumbing systems stemming from the corrosion by the water. This was remedied by requiring public water supplies to prevent corrosion, usually by adding alkalinity to the water. Here again, private wells not included in the educational phase of the program were also not included in the remedies. While these activities with water supplies were occurring, a phenomenon of a different sort was originating in states hundreds of miles away from Southeastern Connecticut. Throughout the Midwest and into West Virginia and Kentucky, electric power generators were erecting tall stacks to disperse sulfur dioxide gasses high into the atmosphere. The gas came mostly from the burning of high sulfur coal mined nearby. The Federal air pollution standards for ambient air were being met in the Midwest by the use of these tall stacks. In the eastern states, restrictions on sulfur content of fuels, mostly petroleum based, were used to meet the ambient air standards. By the early 1980's Connecticut eased its restrictions on sulfur content in these fuels from 0.5% to 1% by weight . Still, during the next five years the sulfur dioxide level actually decreased. However, in 1986, other data collected by the State showed that 32% of the rain storms had an acidic pH of 4.0 or below [ 1 ]. The lowest pH ’ s recorded that year were 3.6. The State also reported that from 1985 to 1996 there had been a further decrease in ambient sulfur dioxide levels [ 2 ]." In Hazardous and Industrial Waste Proceedings, 30th Mid-Atlantic Conference, 860. CRC Press, 2014. http://dx.doi.org/10.1201/9781498709453-139.

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Тези доповідей конференцій з теми "Corrosion – Effets du dioxyde de soufre"

Gui, Feng, Ramgopal Thodla, Ken Evans, Carlos Joia, and Ilson Palmieri Baptista. "Corrosion Fatigue Performance of Duplex 2507 for Riser Applications." In ASME 2010 29th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. ASMEDC, 2010. http://dx.doi.org/10.1115/omae2010-20609.

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Corrosion fatigue performance is of interest for high strength steels in riser applications. This work investigated the corrosion fatigue performance of 2507 duplex stainless steel for use as riser materials in environments containing high partial pressures of carbon dioxide (50–100 bar) and limited quantity of hydrogen sulfide (0–0.12 bar). The procedures developed for controlling oxygen and Fe2+ contamination as well as methods to evaluate the concentration of H2S in the autoclave are presented. The crack growth rates and ΔKth for these materials in the pressure environments were discussed along with procedures to obtain ΔKth, when they were below 5ksi√in. Low crack growth rates in the range of 1×10−8 in/cycle were measured and the effect of sour environments was quantified. The fatigue crack growth rate in sour environments on 2507 duplex stainless steel is a 10x higher than in air.

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Shitamoto, Hidenori, Masayuki Sagara, Hisashi Amaya, Nobuyuki Hisamune, Daisuke Motoya, and Yuuki Watatani. "Effect of Reeling Simulation on the Mechanical Properties of New Duplex Stainless Steel for Line Pipe." In ASME 2014 33rd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. American Society of Mechanical Engineers, 2014. http://dx.doi.org/10.1115/omae2014-23694.

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Corrosion resistant alloys (CRAs) such as martensitic and duplex stainless steels (DSS) are used as a flow line material in corrosive wet gas environments (i.e., carbon dioxide and hydrogen sulfide environments). A new DSS which consists of 25mass%Cr - 5mass%Ni - 1mass%Mo - 2.5mass%Cu has been developed for line pipe usage in slightly sour environments. There are several methods currently being used to install offshore oil and gas pipelines. The reel-lay process is fast and one of the most effective offshore pipeline installation methods for seamless, ERW, and UOE line pipes with outside diameters of 18 inches or less. In the case of the reel-laying method, line pipes are subjected to plastic deformation multiplication during reel-laying. Thus, it is important to understand the change of the mechanical properties of line pipes before and after reel-laying. In this study, full-scale reeling (FSR) simulations and small-scale reeling (SSR) simulations were performed to investigate the effect of cyclic deformation on the mechanical properties of the new DSS for line pipe. Furthermore, investigation of the most susceptible temperature range to cracking and sulfide stress cracking (SSC) tests were performed in slightly sour conditions.

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Bagul, Tejeshkumar, Kanan Pujara, Jimil Shah, Oluwaseun Awe, and Dereje Agonafer. "Computational Study of Behavior of Gas Absorption in Data Center Equipment and its Effects on the Rate of Corrosion/Contamination." In ASME 2015 International Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Microsystems collocated with the ASME 2015 13th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels. American Society of Mechanical Engineers, 2015. http://dx.doi.org/10.1115/ipack2015-48049.

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The reliability of the data center equipment is being compromised as the American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers recommendable psychometric limits are stretched outside the recommendable zones. When the ambient conditions are conducive enough the humidity and the gaseous contaminants present in the data centers react with the elements of Printed Circuit Boards (PCB) at various temperatures. The products of the reaction may lead to short circuit or extra resistance to the passage of current. This poses an increased threat to the reliability of the PCB. Contamination has become a serious problem in the developing nations like China and India where new data centers are rapidly coming up. The heavy industrialization and vehicular activities are the major source of the contamination. The losses due the corrosion of PCB by contaminants depends on various factors like concentration of gases, amount of humidity present, time of the day, location of the data center, filtration technique used for the air-conditioning system, etc. An actual study of effects of contaminants in data centers across the world would be a tedious task. Computational study saves the time as well as cost for this study. This research study gives deeper insights of the reaction mechanism. A computational study of the reaction of copper foils (representing the PCB) placed in a Paddle Wheel Test setup would be carried out. A Paddle Wheel Test setup gives us the flexibility to test various gases, that could pose a threat to data center equipment, without disturbing the actually data center servers. A reaction of hydrogen sulfide and sulfur dioxide on copper in the presence of humidity will be carried out in this study.

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Kakadjian, Sarkis, Keith Korhonen, Marvin Solomon, Jarrett Kitchen, Amanuel Gebrekirstos, Jesse Risner, and Otman Algadi. "Effective Water Treatment in the Permian and Marcellus Shales to Mitigate Surface Equipment Failures." In SPE Annual Technical Conference and Exhibition. SPE, 2022. http://dx.doi.org/10.2118/210250-ms.

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Abstract Chemical and oxidative biocides are designed to sanitize water by reducing aerobic and anaerobic bacterial populations in the fresh, brackish and reclaimed source waters. These biocides are used extensively in high-rate fracture stimulations to reduce formation damage, chemical degradation, biogenic H2S and microbial induced corrosion (MIC). Oxidative biocides work by removing electrons from the cell wall of aerobic and anaerobic bacteria. The same electron transfer mechanism can be detrimental to surface equipment. This study presents the impact of several oxidative biocides on the corrosion rate and pitting of different frac iron alloys and how those biocides effect the mechanical integrity of elastomer seals. It also presents different remediation methods to mitigate their oxidative effects. The oxidative biocides tested were Chlorine, Chlorine Dioxide and a Peracidic Acid blend. The corrosion rate of the iron alloys coupons was measured by weight loss analysis. This method can measure the rate of corrosion in pounds per square foot at time and was used to compare the impact of different residual oxidizers on the corrosion rate of the ground iron. Structural changes to the elastomers were detected visually. The results of the study showed that the corrosion rate varied depending on the alloy/residual oxidative biocide combination. Usually, Peracidic Acid blend or Chlorine had the highest corrosion rates across all alloys tested; depending on the oxidative biocide/alloy combination, the corrosion rate could vary by a factor of 2X over the nine-week timeframe. Elastomer testing over 6 weeks showed variability in the types of structural changes depending on the concentration and oxidative biocide tested. The lab and field testing included onsite monitoring of the corrosion rate, oxidation reduction potential (ORP), oxygen in solution and determination of the Langelier Saturation Index (LSI). The methodology has been effective in predicting iron failures related to the composition of the water and/or presence of oxidizers. Chemical solutions implemented to mitigate the surface iron failures included use of intermittent blends of water-soluble quaternary amines and surfactants. Since these remediation attempts have started, the replacement cost of frac iron has decreased from over 550K US$ per month, per frac spread to none, over a 3-month period.

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Zecevic, S., E. M. Patton, and P. Parhami. "Direct Carbon Fuel Cell With Hydroxide Electrolyte: Cell Performance During Initial Stage of a Long Term Operation." In ASME 2005 3rd International Conference on Fuel Cell Science, Engineering and Technology. ASMEDC, 2005. http://dx.doi.org/10.1115/fuelcell2005-74169.

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This paper describes a Direct Carbon-Air Fuel Cell (DCFC) which uses a molten hydroxide electrolyte. In DCFCs, carbon is electrochemically directly oxidized to generate the power without a reforming process. Despite its compelling cost and performance advantages, the use of molten metal hydroxide electrolytes has been ignored by DCFC researches, primarily due to the potential lack of invariance of the molten hydroxide electrolyte caused by its reaction with carbon dioxide. This paper describes the electrochemistry of DCFC based on molten hydroxide electrolyte and discusses means to overcome the historical carbonate formation. Furthermore, it describes the cell performance during the initial stage of a long term operation and discusses the causes for the initial cell performance degradation. To date, five successive generations of medium temperature DCFC prototypes have been built and tested at SARA Inc. to demonstrate the technology, all using graphite rods as their fuel source. The basic feature of the cell is a simple design in which the cathode is not traditional gas fed electrode type. It is a non-porous electrode structure made of an inexpensive Fe-Ti alloy and gaseous oxygen is introduced into the cell by bubbling humid air through the electrolyte. The cell successfully demonstrated delivering more than 50 A at 0.3 V with the current density exceeding 100 mA/cm2. Main feature of DCFC with hydroxide electrolyte is that the cell performance decreases over time mainly due to oxygen cathode polarization. There are three possible causes for this performance decay: Carbonate formation, electrolyte evaporation due to air bubbling, and corrosion products build up. In order to determine the right cause for the performance decay a series of experiments was carried out investigating various parameters involving cell temperature, water content in the melt, current density, carbonate content in the melt, melt level in the cell, air flow rate and intermittent on-off operation. DCFC was operating at constant current while cell voltage and electrode potentials were recorded over time. Results obtained indicated that the performance of DCFC with hydroxide electrolyte during initial 200 h is governed by the oxygen cathode performance that is mainly affected by corrosion products. The corrosion products catalyze decomposition of peroxide ions which are reacting species at the cathode resulting in an increase of cathode polarization over time. Effect of carbonate ions on the initial cell performance decay is insignificant as compared to the effect of corrosion product. Means to overcome the corrosion products issue were discussed.

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Helmy, Samy A., Judith K. Guy-Caffey, Leroy J. Detiveaux, Sabine C. Zeilinger, Mike D. Barry, and Cliff Aaron Corbell. "The Successful Development, Validation, and First Use of an Innovative Zinc-Free, High-Density Completion Fluid for Deepwater." In SPE/IADC International Drilling Conference and Exhibition. SPE, 2021. http://dx.doi.org/10.2118/204095-ms.

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Abstract The completion of wells using solids-laden fluids can impair the reservoir production and also damage the functioning of downhole completion tools, therefore completing wells with clear-brine fluids is the preferred alternative. Clear brines are typically halide or formate salt solutions in water, but they, too, have shortcomings. At lower temperatures or increased pressures, the salts in these fluids can crystallize causing potential well control concerns and/or costly operational disruptions. Completion of high-pressure wells, with densities above approximately 14.3 lb/gal for calcium bromide or 13.1 lb/gal for potassium formate, has historically required the use of brines containing zinc bromide or cesium formate to minimize formation damage, yet, in addition to their merits,both fluids have inherent liabilities. Zinc-based fluids, for example, are restricted and classified as priority pollutants due to their potential harmful effects on the environment, and the low pH(acidity) of zinc-based halides increases the potential for corrosion of metal components and risk to personnel safety. With cesium formate fluids, their limited production may restrict supply and lead to higher cost in high-volume deepwater applications. Moreover, when used as a packer fluid, literature (Javora 2003) suggests that formates may cause hydrogen-induced cracking (HIC), especially in the presence of carbon dioxide (CO2) that could lead to failure of production tubing. An offshore operator required a priority-pollutant-free completion fluid for a subsea development,whose produced fluids (oil and water) are combined and processed with that from several other fields at a shared production facility. Associated produced water separated from the crude is dischargedoverboard and must be free of priority pollutants; detection of any such pollutants would requireextensive processing or, in the worst case, result in shutting down production from all the fields and the facility. This paper describes the development and successful field applications of a novel family of completion fluids, created to address the deficits of conventional high-density clear brines. The new fluids extend the conditions for onset of crystallization to a higher density range and meet environmental concerns, as they are formulated with sustainably sourced materials. The novel high-density,non-zinc, solids-free completion fluid (HDNZ) meets the challenges and requirements of ultra-deepwater environments for fluid densities between 14.4 and 15.3 lb/gal. An overview of the extensive laboratory test data needed to develop the fluid and verify its viability as a completion brine and packer fluid is described. The paper outlines the design criteria and qualification testing performedto ensure that the technical challenges were addressed for this challenging deepwater project. The laboratory data include testing of pressurized crystallization temperatures (PCTs), stress corrosion cracking (SCC), elastomer compatibility, formation regain permeability, long-term stability, and compatibility with multiple fluid types (mud, control line, spacer, frac fluids, sour gases and chemical additives). The discussion on fluid usage will encompass details of the plant trial to validate the performance of the fluid and case history detailing the operational implementation in the first five ultra-deepwater well completions in the GOM. Additionally, engineering these fluids led to the development of a new method to measure brine crystallization temperature at elevated pressures, as there currently is no industry standard for such measurement in downhole conditions. The new method is accurate, repeatable, and executable in rig-site laboratories.

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