PRINCPIOS BSICOS DA RESISTNCIA CORROSO E DA PROTEO ANTICORROSIVA

Os materiais metlicos podem ter resistncia prpria corroso ou t-la ampliada pela utilizao dos mtodos ou tcnicas de proteo anticorrosiva.

A tecnologia hoje existente permite a utilizao dos materiais em praticamente todos os meios corrosivoscom a durabilidade dentro da extenso desejada.

Controlar a corroso consiste portanto em se obter o controle das velocidades de corroso.

VELOCIDADE DE CORROSO

A velocidade com que se processa a corroso dada pela massa de material desgastado, em certa rea, durante certo tempo, ou seja, pela taxa de corroso. A taxa de corroso pode ser representada pela massa desgastada por unidade de rea na unidade de tempo.

TAXAS DE CORROSO

As taxas de corroso expressam a velocidade do desgaste verificado na superfcie metlica.

A avaliao correta das taxas de corroso , de modo geral, de grande importncia para a determinao da vida til provvel de equipamentos e instalaes industriais.

Os valores das taxas de corroso podem ser expressos atravs da reduo de espessura do material por unidades de tempo, em mm/ano ou em perda de massa por unidade de rea, por unidade de tempo, por exemplo mg/dm2/dia (mdd). Pode ser expressa ainda em milsimos de polegada por ano (mpy).

O clculo das taxas de corroso em mm/ano, quando se conhece a perda de massa pode ser dada pela seguinte expresso:

onde:mm/ano = a perda de espessura, em mm por ano;

m = perda de massa, em mg; S = rea exposta, em cm2; t = tempo de exposio, em dias; = massa especfica do material, em g/cm3.

PRINCPIOS BSICOS DE CONTROLE DA CORROSO ELETROQUMICA

Controlar a corroso eletroqumica significa paralisar ou diminuir a intensidade das pilhas de corroso.

Os fenmenos mais importantes na resistncia corroso so a polarizao e a passivao.

Os fenmenos de polarizao podem ser acelerados por uso de inibidores, proteo catdica, revestimentos

Os fenmenos de passivao conferem ao material um comportamento de maior nobreza e podem ser acelerados pelo uso de proteo andica e modificaes no meio corrosivo como controle de pH.

RESISTNCIA CORROSO ELETROQUMICA

RESISTNCIA PRPRIA DO MATERIAL CORROSO

Os materiais metlicos podem possuir resistncia prpria a determinados meios corrosivos. Esta resistncia est associada passivao do material no meio corrosivo considerado, o qual funo da composio qumica do material.

Dentre os elementos de liga que formam a camada passiva podemos citar: alumnio, cromo, titnio, nquel, entre outros.

MTODOS QUE MELHORAM A RESISTNCIA CORROSO

Alguns materiais de elevado uso industrial possuem baixa resistncia a corroso na maioria dos meios. Esta resistncia pode ser melhorada, ampliada ou at mesmo obtida no seu mais elevado grau, utilizando de tcnicas ou mtodos de proteo anticorrosiva que promovem a passivao ou a polarizao do material. Dentre estas tcnicas ou mtodos podem ser citados os revestimentos, os inibidores de corroso, as tcnicas de modificao do meio, a proteo catdica e andica e ainda o controle pelo projeto.

Revestimentos

Os revestimentos constituem-se em pelculas interpostas entre o metal e o meio corrosivo, ampliando a resistncia a corroso do material metlico.

Esta pelcula pode dar ao material um comportamento mais nobre, como o caso das pelculas metlicas mais catdicas que o metal de base, ou proteg-lo por ao galvnica, ou ainda, se constituem numa barreira entre o metal e o meio e desta forma aumentar a resistncia de contato das reas andicas e catdicas das pilhas de corroso.

Os revestimentos podem ser:

- metlicos, - no metlicos inorgnicos- no metlicos orgnicos

e a sua utilizao pode ser no aumento da: -- resistncia corroso atmosfrica, - na imerso e- na corroso pelo solo

Revestimentos Metlicos

Consistem na interposio de uma pelcula metlica entre o meio corrosivo e o metal que se quer proteger.

Os mecanismos de proteo das pelculas metlicas podem ser: - por formao de produtos insolveis, - por barreira, - por proteo catdica.

As pelculas metlicas protetoras, quando constitudas de um metal mais catdico que o metal de base, devem ser perfeitas, ou seja, isentas de poros, trincas, etc., para que se evite que diante de uma eventual falha provoquem corroso na superfcie metlica do metal de base ao invs de evit-la.

As pelculas mais andicas podem ser imperfeitas porque elas conferem proteo catdica superfcie do metal de base.

Os revestimentos metlicos mais comum so:

cladizao: os clads constituem-se de chapas de um metal ou ligas, resistentes corroso, revestindo e protegendo um outro metal com funo estrutural. Os clads mais usados so os de monel, ao inoxidvel e titnio sobre ao carbono;

Camada de Ao inox

deposio por imerso a quente: obtm-se as superfcies zincadas e as estanhadas. Zincagempor imerso tambm denominado de galvanizao;

metalizao: Os metais de deposio so fundidos em uma fonte de calor por meio de combusto de gases, arco eltrico, plasma e por detonao. O metal fundido pulverizado sobre o substrato a proteger. faz-se revestimentos com Zn, Al, Pb, Sn, Cu e diversas ligas;

eletrodeposio:Deposio de metais que se encontram sob a

forma inica em um banho. A superfcie a revestir colocada no catodo de uma clula eletroltica. Por eletrodeposio comum revestir-se com cromo, nquel, ouro, prata, estanho

deposio qumica:Consiste na deposio de metais por meio

de um processo de reduo qumica. Por este processo comum revestir-se com cobre e nquel. So os denominados cobre e nquel qumicos, muito utilizados em peas com formato delicado e cheias de reentrncias.

Revestimentos No-Metlicos Inorgnicos

anodizao: consiste em tornar mais espessa a camada protetora passivante existente em certos metais, especialmente no alumnio. O alumnio um exemplo muito comum da anodizao;

Al anodizadoAo carbono

cromatizao: na reao da superfcie metlica com solues contendo cromatos. A camada de cromatos passivante aumenta a resistncia corroso da superfcie metlica que se quer proteger;

Cromado sobre polmeros funo decorativa

fosfatizao: adio de uma camada de fosfatos superfcie metlica. A camada de fosfatos inibe processos corrosivos e constitui-se, quando aplicada em camada fina e uniforme, em uma excelente base para pintura, em virtude da sua rugosidade. Aplica-se a fosfatizao, seguindo-se a pintura;

revestimento com esmalte vtreo: consiste na colocao de uma camada de esmalte vtreo (vidro + cargas + pigmentos) aplicada sob a forma de esmalte e fundida em fornos apropriados. Usado em alguns utenslios domsticos, em foges, mquinas de lavar.

Revestimentos Orgnicos

Os principais revestimentos orgnicos so os seguintes:

pintura industrial: largamente empregado para o controle de corroso em estruturas areas e, em menor escala, em superfcies enterradas ou submersas.

A pintura um revestimento de pequena espessura, situando-se na faixa de 120 a 500 m, sendo que, somente em casos muito especiais, pode-se chegar a 1.000 m;

Processos de Obteno para Pintura

Imerso Simples

Mergulha-se a pea em um banho de tinta

Vantagens: minimiza perdas, fcil operao, pouca mo de obra, bom recobrimento

Desvantagens: espessura irregular, escorrimentos, baixa espessura

Vantagens: minimiza perdas, fcil operao, pouca mo de obra, bom recobrimento

Desvantagens:espessura irregular, escorrimentos, baixa espessura

Processos de Obteno para Pintura

Asperso

simples

a quente

eletrosttica

Uso de pistolas, compressor, mangueiras e reservatrio

Processos de Obteno para Pintura

Asperso

Simples - Uso de equipamentos convencionais

pistolas, compressor, mangueira

Processos de Obteno para Pintura

Asperso

a quente - A tinta aquecida antes da aplicao, para proporcionar aplicao de produtos de maior viscosidade e obter-se filmes mais espessos

Asperso Eletrosttica - Ddp entre a pea e a tintaCompleto revestimento da peaBom aproveitamento da tinta

Processos de Obteno para Pintura

Pincis (trinchas)

Para equipamentos industriais e ao ar livre

No exige mo de obra especializada e tem bom poder de cobertura (filme espesso)

Baixo rendimento

Processos de Obteno para Pintura

Rolos

Para superfcies planas e rea grandes

No exige mo de obra especializada

Alto rendimento

Dificuldade em controlar a espessura

Pele de carneiroL de carneiro

Espuma poliesterTecidos especias

Processos de Obteno para Pintura

Leito fluidizado

Usado para revestimento a base de ps

P em suspenso

Objeto aquecido mergulhado no leito fluidizado

Revestimento com tinta epoxi em p:

tambm um moderno sistema de proteo anticorrosiva de dutos enterrados e submersos.

Constitui-se de uma camada de 400 a 450 m de espessura, base de resina epoxi termocurada, aplicada a p, pelo processo eletrosttico. Suas principais propriedades so a excelente adeso e a proteo anticorrosiva.

Inibidores de Corroso

O aumento da resistncia corroso pelo uso dos inibidores de corroso constitui-se em uma tcnica muito utilizada, especialmente quando o meio corrosivo lquido e trabalha em circuito fechado.

Os inibidores so compostos qumicos que, quando adicionados ao meio corrosivo, diminuem a sua agressividade, por um dos seguintes mecanismos:

inibio andica (inibidores andicos): so compostos que formam produtos insolveis nas reas andicas, produzindo uma polarizao andica.

Exemplo: hidrxidos, carbonatos, fosfatos, silicatos, boratos de metais alcalinos, nitrito de sdio e cromatos de potssio e sdio.

inibio catdica (inibidores catdicos): so compostos que formam produtos insolveis nas reas catdicas, produzindo uma polarizao catdica.

Exemplo: sulfatos de zinco, magnsio ou nquel.

As principais aplicaes dos inibidores so:a. destilao de petrleo; b. tratamento de gua (caldeira, refrigerao); c. limpeza qumica e decapagem cida; d. sistemas de oleodutos e gasodutos; e. testes hidrosttico;

Os critrios para seleo de inibidores so : i. deve ser compatvel com o processo; ii. deve ser solvel e estvel (incluindo T e P); iii.no deve formar resduos ou espuma; iv.no deve ser poluente e txico; v. custo baixo, inclusive de despejo.

Proteo Catdica e Andica

A proteo catdica um mtodo de aumento da resistncia corroso, que consiste em tornar a estrutura a proteger em ctodo de uma clulaeletroqumica ou eletroltica, forando um alto grau de polarizao catdica.

Proteo catdica empregado para estruturas enterradas ou submersas. No pode ser usada em estruturas areas em face da necessidade de um eletrlito contnuo, o que no se consegue na atmosfera.

CORRENTE IMPRESSA OU NODO DE SACRIFCIO

CORRENTE IMPRESSA

NODO DE SACRIFCIO

A proteo andica consiste na aplicao de uma corrente andica na estrutura a proteger.

A corrente andica favorece a passivao do material dando resistncia corroso para os metais e ligas formadores de pelcula protetoras, especialmente o titnio, o cromo, ligas de ferro-cromo, ligas de ferro-cromo-nquel.

O seu emprego encontra maior interesse para eletrlitos de alta agressividade (eletrlitos fortes), como por exemplo um tanque metlico para armazenamento de cidos.

A proteo andica no s propicia a formao da pelcula protetora mas principalmente mantm a estabilidade desta pelcula.

Tcnicas de Modificao do Meio Corrosivo

A desaerao, que consiste na retirada de oxignio do meio, favorecendo a polarizao catdica com a diminuio da intensidade do processo corrosivo.

Os processos de retirada de oxignio podem ser qumicos ou mecnicos.

O processo qumico realizado pelos seqestradores de oxignio. Exemplo:

Sulfito de sdio ( Na2SO3 + O2 Na2SO4 ) Hidrazina ( N2H4 + O2 N2 + 2H2O )

processo mecnico feita em desaerao por arraste do oxignio por um outro gs ou em cmara de vcuo.

O controle de pH visa favorecer a passivaodos metais. Cuidados com os metais anfteros e com a precipitao de compostos de clcio e magnsio que se tornam insolveis em pH elevado, podendo trazer problemas de incrustao.

Estes dois mtodos de aumento da resistncia a corroso so muito utilizados em sistemas de gua de refrigerao, gua de caldeira, gua de injeo em poos de petrleo, etc.

Controle de Corroso na Fase de Projeto

O aumento da resistncia corroso atravs de prticas de proteo anticorrosiva adotadas na fase de projeto uma das mais importantes formas de controle de corroso.

Este aumento de resistncia pode ser obtido de duas formas, a primeira adotando prticas que minimizem os problemas de corroso e a segunda utilizando as tcnicas de proteo anticorrosiva.

Controle de Corroso na Fase de Projeto

Cuidados:

evitar acumulao de lquidosevitar formao de interstciosevitar a formao de pares galvnicosevitar tenses mecnicas elevadasevitar tubagens com curvas apertadas (corroso-eroso)prever a necessidade de manuteno (pintura, limpeza) /reparao / substituioSobredimensionar as espessuras, para compensar a reduo futura, devida corroso