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Teresa Cunha Diamantino

CORROSIVIDADE ATMOSFÉRICA

WORKSHOP_QUALISTEELCOATAveiro, 22/04/2016

LABORATÓRIO DE MATERIAIS E REVESTIMENTOS (LMR)

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Corrosão: Problema global

Tipos de corrosão

Custos da corrosão

Classificação da corrosividade atmosférica

Proteção Anticorrosiva da estruturas de aço e a ISO 12944

Corrosão Atmosférica do Aço

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O que é a Corrosão?

EFC – European Federation of Corrosion / ISO 8044:1999

Interação físico-química entre o metal e o meio envolvente, da qual resultam mudanças nas propriedades do metal, levando frequentemente à sua inutilização ou do sistema técnico do qual faz parte, ou ainda à alteração do meio.

NACE

Deterioração de um material ou das suas propriedades devida a reação com o meio envolvente.

IUPAC

Corrosão é a reacção interfacial irreversível de um material (metálico, cerâmico, polimérico) com o meio envolvente, que resulta no consumo do material ou na dissolução para o interior do material de um componente do meio.

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Corrosão: Um Problema GlobalINFRAESTRUTURAS

5

Colapso da ponte sobre o Rio Mississipi, Minneapolis 2007

Explosão em Gasoduto na China, Qingdao2013

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Corrosão: Um Problema Global

PRODUÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

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Corrosão: Um Problema GlobalSAÚDE, ALIMENTAÇÃO, PATRIMÓNIO

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Tipos de Corrosão

UNIFORMELOCALIZADA

MACROSCÓPICA

MICROSCÓPICA

GALVÂNICA

INSTERSTICIAL

PICADAS

SELECTIVA

EROSÃO

EXFOLIAÇÃO

MICROBIOLÓGICA

INTERGRANULAR

SOB TENSÃO9

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3 - 4% PIB

EconómicosAmbientais

Sociais

Elevados impactos

20%

1000-1400 milhões €

Custos da Corrosão

50% CORROSÃO ATMOSFÉRICA

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AMBIENTESExteriores

“Outdoor”

Interiores

“Indoor”AMBIENTES EXTERIORES

Imersão

SoloÁguadoce

Água do mar

Zona de salpicosLinha água

atmosférica

Marinha Industrial Rural

Ambientes

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Corrosividade Ambiental

K.Slamova et al.. Photon. Energy. 2(1), 2012

(http://dx.doi.org/10.1117/1.JPE.2.022003)

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PROJETO SOB CONTRATO EMPRESARIAL (1989-1995)Constitui uma ferramenta atual e fundamental que permite a elaboração de

especificações de protecção contra a corrosão de diferentes metais expostos à atmosfera.

http://geoportal.lneg.pt/

Mapas Nacionais de Corrosão Atmosférica

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Projeto “Mapa Nacional de Corrosão Atmosférica” 1990-1993

COBREZINCOALUMÍNIO

14

M. E. Almeida e M. Ferreira. Corrosão Atmosférica, INETI, 1997

14

AÇO

- Cloretos

- Tempo de humedecimento

- Dióxido de enxofre

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Rede de Estações de corrosão dos Projetos MICAT_PATINA

PROTECÇÃO ANTICORROSIVA DE METAIS NA ATMOSFERA

Acrónimo: REDE PATINA

Duração: 1995-1999

Entidade financiadora: CYTED/JNICT

Entidades participantes: 15 Países (Argentina, Bolívia, Brasil,Chile, Colômbia, Costa Rica, Cuba, Equador, Espanha, México,Panamá, Perú, Portugal, Uruguai, Venezuela)

MAPA IBEROAMERICANO DE CORROSÃO ATMOSFÉRICA

Acrónimo: MICAT

Duração: 1987-1994

Entidade financiadora: CYTED/JNICT

Entidades participantes: 14 Países (Argentina, Brasil, Chile,

Colômbia, Costa Rica, Cuba, Equador, Espanha, México,

Panamá, Perú, Portugal, Uruguai, Venezuela)

75 estações atmosféricas

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Classificação de Atmosferas Corrosivas

REFERENCIAIS NORMATIVOSAtmosferasexteriores

EN ISO 9223:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Classification, determination and estimation

(ISO 9223:2012).

EN ISO 9224:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Guiding values for the corrosivity categories

(ISO 9224:2012).

EN ISO 9225:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Measurement of environmental parameters

affecting corrosivity of atmospheres (ISO 9225:2012).

EN ISO 9226:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity (ISO 9226:2012).

1615

Classificar, determinar e estimar

Valores de referência

Mediçãoparâmetrosambientais

Determinação das velocidades de corrosão

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Classificação da Corrosividade Atmosférica

Determinação da corrosividade

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Estimativa da corrosividade

Aço carbono

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Determinação das velocidades de corrosão

de materiais de referência (ISO 9226)

Determinação das velocidades de corrosão

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Aço Cobre Zinco Alumínio

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Cat

ego

ria

corr

osi

vid

ad

e

Velocidades de corrosão (rcorr) dos metais

Unidades Aço carbono Zinco Cobre Alumínio

C1 g(m2.a)m/a

rcorr≤10rcorr≤1,3

rcorr≤0,7rcorr≤0,1

rcorr≤0,9rcorr≤0,1

Desprezável-

C2 g(m2.a)m/a

10rcorr≤2001,3rcorr≤25

0,7rcorr≤50,1rcorr≤0,7

0,9rcorr≤50,1rcorr≤0,6

rcorr≤0,6-

C3 g(m2.a)m/a

200rcorr≤40025rcorr≤50

5rcorr≤150,7rcorr≤2,1

5rcorr≤120,6rcorr≤1,3

0,6rcorr≤2-

C4 g(m2.a)m/a

400rcorr≤65050rcorr≤80

15rcorr≤302,1rcorr≤4,2

12rcorr≤251,3rcorr≤2,8

2rcorr≤5-

C5 g(m2.a)m/a

650rcorr≤150080rcorr≤200

30rcorr≤604,2rcorr≤8,4

25rcorr≤502,8rcorr≤5,6

5rcorr≤10-

CX g(m2.a)m/a

1500rcorr≤5500200rcorr≤700

60rcorr≤1808,4rcorr≤25

50rcorr≤905,6rcorr≤10

rcorr10-

Classificação da Corrosividade Atmosférica Exterior

1º ano de exposição

1919

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D = rcorr tb

Cinética do Processo de Corrosão Atmosférica

Função exponencial t é tempo de exposição, expressoem anos

rcorr é a velocidade corrosão (1ºano) (g/(m2.a) ou (μm/a) (ISO 9223)

b – expoente específico para o tipode atmosfera e a composição do metal (<1)

Adaptado, Morcillo et al., Atmospheric corrosion, ASTM STP 1239, 1995

Tempo (anos)

Tempo (anos)

Tempo (anos) Tempo (anos)

A – Marinha; B – Industrial; M – Urbana; E - Rural

Velocidades de Corrosão Atmosférica

ISO 9224:2012

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Estimativa da Corrosividade Atmosférica

Parâmetros e Contaminantes Atmosféricos

• Tempo de Humedecimento (1-5)

• Dióxido de enxofre (P0-P3)

• Cloretos (S0-S3)

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CATEGORIA CORROSIVIDADE AMBIENTES CARACTERÍSTICOS (“OUTDOOR”)

C1 muito baixaZonas secas e frias, ambientes com poluição baixa e baixos tempos de

humedecimento ex. certos desertos, Antártida central

C2 baixaZonas temperadas, ambientes com baixa poluição (SO25g/m3)

ex. áreas rurais e pequenas cidades

C3 média

Zonas temperadas, ambientes com poluição média (SO2:5g/m3 a 30g/m3) ou com algum efeito através dos cloretos.

ex. Áreas urbanas, áreas costeiras com baixa deposição dos cloretos taiscomo zonas tropicais e subtropicais, atmosferas com baixa poluição

C4 elevada

Zonas temperadas, ambientes com poluição elevada (SO2:30g/m3 a 90g/m3) ou com influência intensa de cloretos.

ex. Áreas urbanas poluídas, áreas industriais, áreas costeiras, sem nevoeirosalino, exposição ao efeito severo dos sais de degelo.

Zonas tropicais e sub-tropicais, atmosfera com poluição média

C5 muito elevadaZona temperada e sub-tropical, ambientes com elevados níveis de poluição

(SO2:90g/m3 a 250g/m3) e/ou grande influência de cloretos. ex. Áreasindustriais, áreas costeiras, locais de abrigo na costa

CX extrema

Zona sub-tropical e tropical (tempos de humedecimento muito elevados), ambientes com elevados níveis de poluição SO2 (250g/m3 ) e/ou grande

influência de cloretos.ex. Áreas industriais extremas, áreas costeiras e áreas

Offshore com contacto ocasional com o nevoeiro salino

Classificação da Corrosividade Atmosférica Exterior

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C2 - Baixa

Categoria de Corrosividade

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• Zonas temperadas, ambientes com poluição média ou com alguma influência de cloretos.

C3 - Média

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Categoria de Corrosividade

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• Zonas temperadas, ambientes com poluição elevada ou com influência intensa de cloretos.

C4 - Elevada

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Categoria de Corrosividade

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• Zona temperada e sub-tropical, ambientes com elevados níveis de poluição e/ou grande influência de cloretos

C5 – Muito Elevada

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Categoria de Corrosividade

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• Zona sub-tropical e tropical (tempos de humedecimento muito elevados), ambientes com elevados níveis de poluição SO2 e/ou grande influência de cloretos (CX-M e/ou CX-I).

Categoria de Corrosividade

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Corrosão atmosférica – Mapas de Portugal

C2

C3

C4

C5

CX

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MONITORIZAÇÃO PERMANENTE

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Corrosão Atmosférica do Aço - DURABILIDADE

A partir de 1/07/2014 é obrigatória a marcação CE das estruturas metálicas.

EN 1090 define os requisitos técnicos e de desempenho a que devem obedecer as estruturas

metálicas, bem como o nível de exigência necessário ao controlo de fabrico interno.

EN 1090-1

EN 1090-2 Estruturas

de aço

EN 1090-3 Estruturas

de alumínio

A marcação CE é uma declaração do fabricante de que o produto vai

ao encontro de determinados requisitos.

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIES- Preparação de superfície antes da aplicação da proteção anticorrosiva- Aços resistentes à intempérie- Ligações galvânicas- Galvanização- Espaços selados- Superfícies em contacto com betão- Superfícies inacessíveis- Reparações após corte ou soldadura- Limpeza após montagem

ISO 12944

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Proteção anticorrosiva da estruturas de aço

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Proteção anticorrosiva da estruturas de aço

Corrosão

Materiais

Impacto económico

Corrosão Atmosférica

Mapas de Corrosividade Atmosférica

Técnicas de Proteção contra a Corrosão

ProjetoRevestimentos

Especificação

Desempenho/ Certificação

Obras Novas

Inspeção

Manutenção

ISO 12944_1Introdução geral

ISO 12944_2Classificação de Ambientes

ISO 12944_3Conceção e disposições construtivas

ISO 12944_4Tipos de superfície e de preparação de superfície

ISO 12944_5Esquemas de pintura

ISO 12944_6Ensaios de desempenho em laboratório

ISO 12944_7Execução e supervisão dos trabalhos de pintura

ISO 12944_8Desenvolvimento de especificações para obras novas

e manutenção

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PROTEÇÃO ANTICORROSIVA DE ESTRUTURAS DE AÇO POR ESQUEMAS DE PINTURA

NP EN ISO 12944-1

DURABILIDADE

Baixa 2-5 anos

Média 5 a 15 anos

Elevada 15 anos

DURABILIDADE VS TEMPO DE GARANTIA

A gama de durabilidade não um “tempo de garantia”.

A durabilidade é uma consideração técnica que permite ao proprietário estabelecer um programa de manutenção.

O tempo de garantia é uma consideração que é alvo de cláusulas numa parte administrativa de um contrato. O tempo de garantia é usualmente inferior à gama de durabilidade. Não há regras que correlacionem os dois períodos de tempo.

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PROTEÇÃO ANTICORROSIVA DE ESTRUTURAS DE AÇO POR ESQUEMAS DE PINTURA

NP EN ISO 12944-2

CORROSÃO DEVIDA À

ATMOSFERA, ÁGUA E SOLO

CORROSÃO ATMOSFÉRICA

C1 Muito baixaC2 BaixaC3 MédiaC4 AltaC5 Muito Alta (C5-I; C5-M)CX Extrema

CORROSÃO NA ÁGUA E NOS SOLO

Imersas em água (fresca, salobra ou salgada)Zona imersaZona Intermédia (faixa de linha de água)Zona salpico

Enterradas em SolosIm1 – água doceIm2 – água do mar ou salobra (sem proteção catódica)Im3 - soloIm4 - água do mar ou salobra (com proteção catódica)

Categoria AmbienteExemplos de ambientes e estruturas

Im1 Água doceInstalações de rio, centrais Hidro-eléctricas

Im2Água do mar ou salobra

Áreas portuárias com estruturas tais como portas de comportas, diques, quebra-mares, estruturas de plataforma

Im3 SoloTanques enterrados, condutas de aço e vigas de aço

CLASSIFICAÇÃO DE AMBIENTES

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www.lneg.pt

Muito obrigada pela vossa atenção

Questõ[email protected]

21 092 4651

Lisboa, 17 de novembro 2016