Mecanismos Básicos Meios Corrosivos

Apresentação em tema: "Mecanismos Básicos Meios Corrosivos"— Transcrição da apresentação:

1 Mecanismos Básicos Meios Corrosivos
Corrosão Mecanismos Básicos Meios Corrosivos

2 Dependências dos processos corrosivos
Variáveis a serem consideradas: Material metálico (composição química, presença de impurezas, processos de obtenção, tratamentos térmicos e mecânicos, estado da superfície, forma, união de materiais (solda, rebites, tec.), contato com outros metais. Meio corrosivo (composição química, concentração, impurezas, pH, temperatura, teor de oxigênio, pressão, sólidos suspensos. Condições operacionais (solicitações mecânicas, movimento relativo entre material metálico e meio, condições de imersão no meio (total ou parcial), meios de proteção contra a corrosão, operação contínua ou intermitente.

3 *Aço AISI 304: aço não magnético com 18% de crômio e 8% de níquel
Erros comuns Os aços “inoxidáveis”, como tais, não sofrem corrosão. Os ácidos inoxidáveis podem sofrer corrosão, como ocorre com o aço AISI 304 em presença de cloreto e meio ácido. O ácido sulfúrico concentrado é mais corrosivo que o ácido diluído. O ácido sulfúrico concentrado pode ser armazenado em tanques de aço carbono, o que não pode ser feito com o ácido diluído. Água com pH  10 não é corrosiva Água com pH  10, isto é, alcalina ou básica, provoca a corrosão de metais como alumínio, zinco, estanho e chumbo, formando sais solúveis *Aço AISI 304: aço não magnético com 18% de crômio e 8% de níquel

4 Ação corrosiva de cloro e oxigênio sobre aço inoxidável AISI 304 e titânio, na ausência e na presença de água Na ausência de água: o cloro seco não ataca aço inoxidável AISI 304, mas o titânio reage rapidamente de forma exotérmica; O oxigênio reage com o aço inoxidável formando película protetora de óxido de crômio, Cr2O3, mas o titânio pode sofrer oxidação sob a forma de violenta reação exotérmica.

5 Ação corrosiva de cloro e oxigênio sobre aço inoxidável AISI 304 e titânio, na ausência e na presença de água Na presença de água: O cloro ataca rapidamente o aço inoxidável, pois forma-se ácido clorídrico, HCl; já o titânio, para ficar passivado, precisa de pequenas quantidades de água, sendo resistente ao cloro úmido;

6 Ação corrosiva de cloro e oxigênio sobre aço inoxidável AISI 304 e titânio, na ausência e na presença de água Na presença de oxigênio, o aço inoxidável forma a película de óxido de crômio, ficando passivado. O titânio necessita, para passivação, a presença de pequenas quantidades de água.

7 Estudo dos processos corrosivos
Verificar a compatibilidade entre o meio corrosivo e o material, consultando tabelas que apresentam taxas de corrosão. Verificar condições operacionais. Verificar relatórios de inspeção de equipamentos que são de fundamental importância. Estabelecer o mecanismo responsável pelo processo corrosivo.

8 Estudo dos processos corrosivos
Proceder avaliação econômica – custos diretos e indiretos. Indicar medidas de proteção – esclarecidos os mecanismos e a avaliação econômica, pode-se indicar a proteção não só eficiente mas, também, de adequada relação custo-benefício.

9 Mecanismos de processos corrosivos
Mecanismo eletroquímico (com geração de corrente elétrica) Corrosão em água ou em superfícies aquosas Corrosão atmosférica Corrosão no solo Corrosão em sais fundidos

10 Mecanismos de processos corrosivos
Mecanismo químico (sem geração de corrente elétrica) Corrosão de material metálico, em temperaturas elevadas, por gases ou vapores e em ausência de umidade, chamada de corrosão seca. Corrosão em solventes orgânicos isentos de água. Corrosão de materiais não-metálicos.

11 Meios Corrosivos Meios corrosivos mais frequentemente encontrados:
Atmosfera Águas naturais Solo Produtos químicos

12 Meios Corrosivos 1) Atmosfera
Sua ação corrosiva depende dos seguintes fatores: Umidade relativa Substâncias poluentes (particulados e gases) Temperatura Tempo de permanência do filme de eletrólito na superfície metálica

13 Meios Corrosivos Corrosão atmosférica seca:
atmosfera isenta de umidade; sem presença de filme de eletrólito na superfície metálica; Lenta oxidação do metal com formação do produto de corrosão

14 Meios Corrosivos Corrosão atmosférica úmida:
Atmosfera com umidade relativa menor que 100%; Fino filme de eletrólito depositado na superfície metálica; Velocidade do processo corrosivo depende da umidade relativa, poluentes atmosféricos e higroscopicidade dos produtos de corrosão.

15 Meios Corrosivos Corrosão atmosférica molhada:
Umidade relativa perto de 100%; Ocorre condensação na superfície metálica (chuva e névoa salina na superfície metálica)

16 Meios Corrosivos Influência da umidade relativa
U.R. = relação entre o teor de vapor d’água encontrado no ar e o teor máximo que pode existir no mesmo

17 Meios Corrosivos Ferro em atmosfera de baixa umidade relativa praticamente não sofre corrosão; Em umidade relativa em torno de 60% o processo corrosivo é lento; Acima de 70%, o processo corrosivo é bastante acelerado

18 Meios Corrosivos Umidade Crítica:
UR acima da qual o metal começa a corroer de maneira apreciável – a presença de substâncias poluentes acelera o processo de corrosão. Corrosão do ferro em função da UR da atmosfera contendo 0,01% de SO2 durante 55 dias de exposição

19 Meios Corrosivos As curvas evidenciam que a corrosão, mesmo em presença de cloreto de sódio, só se torna acentuada com a elevação do valor da UR Influência da deposição de partículas de NaCl nas superfícies de ferro em diferentes valores de UR

20 Meios Corrosivos Materiais Particulados
Deposição de substâncias higroscópicas ou deliquescentes aumentam o tempo de permanência da água na superfície metálica (ex: CaCl2, MgCl2, CaO) Sílica (SiO2) não ataca o material metálico diretamente, mas cria condições de aeração diferencial, ocorrendo corrosão localizada embaixo do depósito Deposição de eletrólitos fortes (ex: (NH4)SO4 e NaCl)

21 Materiais Particulados
Meios Corrosivos Materiais Particulados Deposição de partículas sólidas que, embora inertes em relação à superfície metálica, podem reter gases corrosivos existentes na atmosférica. Deposição de material metálico de natureza química diferente daquele da superfície em que estiver depositado.

22 Meios Corrosivos GASES NH3 NO e NO2 O3 CO2 HF HCl SO2 e SO3

23 Meios Corrosivos Outros fatores:
Temperatura elevada diminui a possibilidade de condensação de vapor d’água na superfície metálica, minimizando a possibilidade de corrosão; Tempo de permanência do filme de eletrólito na superfície metálica; Ventos podem arrastar para as superfícies metálicas agente poluidores e névoa salina;

24 Meios Corrosivos Outros fatores:
Variações cíclicas de temperatura e umidade Insolação (raios ultravioletas) causa deterioração em películas de tinta à base de resina epóxi e em PRFV e ocasiona ataque no material plástico.

25 Meios Corrosivos 2) Águas Naturais
Os materiais metálicos em contato com a água tendem a sofrer corrosão, a qual vai depender dos eventuais contaminantes: Gases dissolvidos Sais dissolvidos Matéria orgânica Bactérias, limos e algas Sólidos suspensos

26 Meios Corrosivos 3) Solo
A natureza do solo tem maior influência na velocidade de corrosão: Variabilidade (aeração, umidade, pH, potencial redox, microorganismos, condições climáticas, heterogeneidade); Características físico-químicas Condições microbiológicas Condições operacionais

27 Meios Corrosivos Proteção de tubulações enterradas
Revestimentos: asfalto betuminoso, alcatrão de hulha, polietileno. Proteção catódica com ânodos galvânicos ou de sacrifício e proteção catódica por corrente impressa ou forçada.

28 Meios Corrosivos Em condições específicas, podem ser usadas outras medidas protetoras: Substituição de tubos metálicos por não-metálicos Colocação da tubulação em leito de óxido de cálcio (em meio alcalino a corrosão do ferro é menor) Substituição de aterramento com malhas de cobre por aterramento com zinco Encamisamento das tubulações com material isolante (concreto) Colocar as tubulações aéreas, ao longo de canaletas ou tubovias

29 Meios Corrosivos 4) Outros meios Produtos químicos Alimentos
Substâncias fundidas Solventes orgânicos Madeira e plásticos (polímeros)