1 Caso 054: Isolamento Trmico NO previne a Corroso.

Um dos problemas mais srios e comuns em unidades industriais que possuem tubulaes e equipamentos

isolados a corroso sob o isolamento ou Corrosion Under Insulation (CUI). Esta uma corroso

eletroqumica que evolui silenciosamente sob o isolamento trmico ou materiais de proteo passiva

(fireproofing), como o concreto, com uma taxa de corroso acelerada quando comparada a taxa que

ocorre em tubulaes sem isolamento expostas a atmosfera (sistema aberto).

Linha corroda devido infiltrao de

umidade atravs do isolamento trmico.

O isolamento e o fireproofing torna-se uma capa para a corroso se esconder e o meio ambiente adequado para se iniciar e desenvolver. Esta cobertura retm umidade ou produtos qumicos e criam condies para o ataque

corrosivo. Por estar oculto, este processo geralmente se desenvolve sem ser percebido por muitos anos e pode

resultar em falha.

Alm de ser comum em tubulaes, ocorre em tanques, ou outros equipamentos onde isolamento trmico

deficiente (mal instalado) ou danificado permite a entrada de gua, escondendo o mecanismo de deteriorao sob

o isolamento, no permitindo que voc o note.

CUI no costado de um tanque de armazenamento.

Os materiais isolantes se no estiverem bem protegidos mecanicamente e selados contra a entrada de umidade

tendem a absorver uma quantidade significativa de gua, para se ter uma ideia, um dos materiais isolantes mais

utilizados na indstria para servios com temperatura acima da temperatura ambiente o silicato de clcio, este

material altamente higroscpico, ele absorve entre 10-14% do seu volume em gua. Ver uma tabela retirada do

artigo Corrosion: understanding the basics por Joseph R. Davis (ASM International 2000) comparando alguns materiais isolantes.

Sob o isolamento cria-se um sistema fechado que mantm a presena de umidade at 175 C, ou seja, a

evaporao da gua oxigenada limitada, o que promove uma maior taxa de corroso devido a temperatura mais

alta, conforme pode ser visto grfico abaixo adaptado do trabalho de Speller, Corrosion Causes and Prevention, 1935, Mcgraw-Hill.

OBS: A literatura tcnica sugere que a CUI pode ser uma preocupao para equipamentos operando em

temperaturas entre 4C e 175C, porm a pratica revela que bastante comum sua ocorrncia com temperaturas

at 120C.

Esta umidade absorvida pode vir da chuva, sistema provisrio de resfriamento (jato dgua) ou de equipamentos como torres de refrigerao que associados a contaminantes com presena de cloreto e enxofre (chuva cida)

promove uma corroso ainda mais acentuada, em especial nos aos inox austenticos (srie 300) levando a outros

mecanismos de corroso fraturante como a corroso sob tenso (stress cracking corrosion).

Como todo este processo ocorre escondido da inspeo visual, sua deteco na maioria das vezes s ocorre com a presena de vazamento. Esta ao silenciosa a torna uma das mais perigosas.

Imagem retirada de um guideline que trata da CUI desenvolvido pela National Association of Corrosion Engineers - NACE,

com a colaborao da Exxon, Shell, BP entre outras.

A dificuldade no controle da CUI a garantia da impermeabilidade/vedao da estrutura de proteo do

isolamento devido aos seguintes fatores:

As irregularidades geomtricas e a prpria vida til dos materiais selantes que tendem sempre a ressecar e permitir passagem;

Pela prpria necessidade de acompanhar a vida til das tubulaes atravs de medio de espessura, sempre ocorre necessidade de abrir janelas de inspeo que levam a entrada da umidade, e se no forem feitas

recompostas corretamente deixam brechas;

Pontos mortos da tubulao como drenos e vents sempre tem sua temperatura abaixo da condio mxima e estes pontos so sempre os mais susceptveis a entrada de umidade;

Materiais de isolamento trmico tpicos de sistemas de alta temperatura, como o silicato de clcio, so altamente higroscpicos, e isto pode ocorrer durante a instalao/montagem se no tomados os devidos cuidados

e durante a operao nas brechas citadas acima.

Alguns fatores contribuintes para a CUI incluem:

gua presente no isolamento, por causa de armazenamento imprprio antes da instalao imprpria, ou danos aps a instalao do isolamento. Isso pode ser agravado se houver contaminao qumica da gua

embebida no isolamento por exemplo, por cidos e outros qumicos, ou cloretos, tais como o sal presente no ar prximo a gua salgada ou por produtos qumicos provenientes de degelo;

A CUI pode ocorrer em regies mais afastadas do ponto real de vazamento especialmente em pontos mais baixos. Voc pode estar vendo um vazamento pelo isolamento, mas no necessariamente o ponto real de

vazamento na tubulao;

Pequenos orifcios ou pequenos vazamentos a partir de juntas e conexes sob o isolamento podem permanecer no detectados at que o dano cause um grande vazamento.

Isolamento danificado facilita a infiltrao de gua.

EXEMPLOS DO QUE PODE ACONTECER

Um tubo de 4 contendo amnia lquida vazou por causa de corroso extensiva. A qualidade do isolamento era ruim permitindo a entrada de gua atravs do isolamento. A tubulao tinha sido parcialmente

inspecionada durante a ltima parada, mas essa seo de tubulao em particular no havia sido examinada.

Uma tubulao de 1 de alimentao de gs inflamvel se rompeu por causa da perda de espessura do tubo devido corroso sob o isolamento, causando um incndio. Era uma tubulao de by pass que de fato no

estava em operao na ocasio. Por no haver fluxo atravs da tubulao, ela estava mais fria que a tubulao

principal (cerca de 80 C). Essa temperatura era baixa o suficiente para fazer condensar vapor ou a umidade do

ar. A gua na forma lquida, em contato com o tubo com isolamento, no evaporava rapidamente. Isso, em

combinao com o isolamento danificado, criou as condies que tornaram mais favorvel o aparecimento de

corroso.

A foto abaixo mostra corroso externa em linha de transferncia de fenol. A linha era isolada e falhou antes da corroso ser descoberta. Embora ningum tenha se ferido, foi muito custoso corrigir os danos

ambientais e reparo da tubulao.

Linha de fenol "atacada" pela CUI.

VEJA TAMBM O CASO 002 (CLICK AQUI) - um excelente exemplo de como a CUI pode ser

perigosa.

O QUE PODE SER FEITO

1. Saber quais estruturas e equipamentos no seu processo que tenham potencial para corroso sob o isolamento.

Veja abaixo os itens apontados pelo API-570 (Piping Inspection Code: In-service Inspection, Rating, Repair,

and Alteration of Piping Systems) e a NACE-198:

a. Aquelas reas expostas ao gotejamento de torres de refrigerao;

b. Aquelas expostas a vents de vapor;

c. Aquelas expostas a gotejamento de misturas ou vapores cidos;

d. Sistemas de tubulao em ao carbono e baixa liga isoladas, incluindo isolamento para proteo pessoal,

operando entre 4C a 175C ou servios intermitentes;

e. Acima de 175C, quando trabalham com servios intermitentes;

f. Linhas de vent e dreno com trechos mortos que trabalham em temperaturas inferiores a temperatura da linha principal;

g. Tubulaes de ao inox que operam entre 60C e 205C, sujeitas a presena de cloreto;

h. Sistemas sujeitos a vibrao que est susceptvel a danificar o isolamento criando caminho para entrada de

gua;

i. Outros sistemas que o isolamento esteja susceptvel a dano.

Em muitos casos podemos observar o estufamento do isolamento trmico

quando o xido "empurra" o mesmo devido seu aumento de volume.

2. Durante a inspeo da sua unidade, fique atento aos sinais de corroso escondida como:

a. Manchas de ferrugem ou descoloraes do isolamento;

b. Abaulamentos, empolamentos , estufamentos do isolamento trmico, pois o produto de corroso (xido de

ferro) tende a empurrar o isolamento devido o seu aumento de volume durante a formao do xido no ao

carbono;

c. Pequenas fugas de gotas de vapor ou odores pelo isolamento;

d. Verifique pontos de acmulo de umidade;

e. Inspecione mas no toque, se voc interferir num equipamento acentuadamente corrodo, um vazamento pode

ocorrer. Pare o sistema avaliando a classe do produto, presso e temperatura do equipamento, antes de remover o

isolamento, caso perceba corroso significativa no ponto inspecionado.

3. Adotar tcnicas de inspeo que no requeiram retirar o isolamento como radiografia ou a termografia.

Pontos quentes evidenciam muitas vezes baixa espessura.

Se sua linha for isolada e possui condies para infiltrao e

conservao da umidade, suspeite da CUI.

4. Adotar especificaes de pintura ou revestimento especial adequado para as condies operacionais antes de

isolar as estruturas, esta recomendao obrigatria para materiais em ao carbono e baixa liga com risco de

CUI. Para linhas em ao inox deve-se verificar se h risco de presena de cloreto, pois a falha pode torna-se

catastrfica, sendo muito mais custosa do que o investimento em pintura destas estruturas nobres.

5. Para tubulaes isoladas apenas com intuito de proteo pessoal (temperaturas > 60C) deve-se avaliar a

adoo de outros meios de proteo como grades ou barreiras fsicas ao invs de aplicar isolamento trmico.

6. Para os trabalhadores da manuteno e da construo/montagem de plantas de processo:

Certifique-se que a instalao esteja sempre de acordo com os procedimentos especificados. Isso inclui coberturas e vedaes apropriadas do isolamento e revestimento ou pintura adequada do equipamento a ser

isolado;

Se tiver de remover o isolamento, proteja o isolamento removido at o trmino do servio e certifique-se para que ele seja adequadamente reinstalado;

Quando remover o isolamento para um servio de manuteno, aproveite a oportunidade para examinar o equipamento ou tubulao. Se observar sinais de corroso, reporte isso para a gesto para que especialistas

possam inspecionar o equipamento.

Bom isolamento trmico (instalao e conservao)

minimizam a ao da CUI.

7. Para os operadores de processo:

Observe isolamentos danificados ou outros sinais de CUI durante suas atividades e reporte suas observaes gesto para que o isolamento danificado possa ser reparado e o equipamento inspecionado, se

necessrio.

Ao final de uma manuteno, verifique o isolamento para certificar-se que ele seja recolocado adequadamente.

Se danificar algum isolamento no curso de seu trabalho, registre isso e providencie para que seja reparado.

"ISTO NO TEM QUE ACONTECER."

Fonte:

Center for Chemical Process Safety CCPS Ivo Andrei Lima do blog A Engenharia e o Conhecimento .

Explanao das aulas ministradas pelos professores Maurcio de Oliveira, Luiz Antnio Bereta e Nestor Ferreira

de Carvalho

da Equipe de Formao de Inspetores EFI / SINDIPETRO-LP