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Setembro_2013 GEC/LA SENAI - 1º SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE INOVAÇÃO INDUSTRIAL EM ELETROQUÍMICA Aplicação da técnica eletroquímica na avaliação de corrosão.

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1 Setembro_2013 GEC/LA SENAI - 1º SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE INOVAÇÃO INDUSTRIAL EM ELETROQUÍMICA Aplicação da técnica eletroquímica na avaliação de corrosão e seleção de materiais para melhoria de processos na indústria química. João Carlos Lazarini Laboratório de Materiais e Corrosão Centro de Pesquisas de Paulínia - Rhodia Solvay Group

2 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica 2 SENAI – 1º Seminário Eletroquímica JCLazarini_Setembro_2013 Centros de Pesquisas e Inovação 2 85 m 85 m 261 m 261 m300 venturing R&I Investimento líquido Centros R&I no Mundo novas patentes Bristol Shanghai Paris Lyon Brussels Dombasle Atlanta Milano Vadodara Seoul 1,900 R&I empregados Hannover Colaboração com Institutos Acadêmicos Maiores Centros R&I Europe 1,353 pessoas Asia 246 pessoas North America 208 pessoas Latin America 95 pessoas Paulinia 12

3 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Paulínia (SP) – CPP - GBUs – Coatis, Novecare, P&I, Silice, Energy. Jacareí (SP) – GBU - Fibras São Bernardo (SP) – GBU - EP&P Santo André (SP) – GBUs - Fibras, Novecare, Acetow e Indupa Solvay Bahia Blanca (Argentina) Peróxidos do Brasil (Curitiba - Brasil) São Paulo

4 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ CENTRO RHODIA DE PESQUISAS E TECNOLOGIA Silica Labs Coatis Labs Tecnologia Materiais & Corrosão CEDOC Coatis labs P&I Labs Novecare labs (Agro, HPC, Coating) Shared Labs (QA, FQ) Livre 1500 GEC LA

5 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ Coatis Physical Chemistry Pilot Analytical Technology Knowledge management CPP Market & Customers Industrial Sites EPFIBRASNOVECARE P&I SÍLICAS

6 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_2013 SENAI – 1º Seminário Eletroquímica 6 MISSÃO LAB. MATERIAIS E CORROSÃO Oferecer Serviço Especialista às equipes de Inspeção de Equipamentos, Manutenção, Engenharia e Processos, visando Seleção e Aplicação de Materiais, Análises de Falha e Estudos de Corrosão para implementação de melhorias dos processos e das instalações. Histórico: – Foi criado o laboratório de Estudos e Ensaios no Departamento de Inspeção de Equipamentos da UQP; – Transferência para CPP, visando extensão dos serviços a todo Grupo Rhodia AL e integração com equipe da França – Criada oficialmente Rede Mundial Materiais e Corrosão - CRL(Saint Fons) / CPP(Paulinia) / CRTB(Bristol) / CRTS(Shangai) – Concluída Integração com Solvay - Inclusão Especialistas Centro de Bruxelas

7 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Principais Atividades: Seleção de materiais (metálicos, cerâmicos e poliméricos) Corrosão de materiais metálicos e testes de corrosão (acelerados e in situ) Testes eletroquímicos aplicados aos materiais Vida residual de equipamentos que operam em altas temperaturas Tratamento térmico de materiais Procedimentos de Soldagem de materiais metálicos Microscopia ótica Microscopia eletrônica de varredura Materiais compósitos, aços vitrificados, plásticos e elastômeros Análise de imagens Análises de falhas e propostas de soluções Análises de fraturas e metalográficas usando MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura)

8 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica BioLogic SP200/Z-01 Potentiostat/Galvanostat Board with EIS Laboratório Materiais e Corrosão - Eletroquímica 1 - Principais técnicas Utilizadas: - Avaliação Sensitização – Método EPR-DL - Corrosão Uniforme – Método de Polarização (Extrapolação de Tafel). - Corrosão Localizada – Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica. 2 – Dificuldades - EIS – Electrochemical Impedance Spectroscopy

9 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Normas ASTM mais utilizadas: - A262 Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels. - G1 Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens. - G3 Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing. - G5 Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements. - G28 Test Methods for Detecting Susceptibility to Intergranular Corrosion in Wrought, Nickel-Rich, Chromium-Bearing Alloys - G61 Test Method for Conducting Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements for Localized Corrosion Susceptibility of Iron-, Nickel-, or Cobalt-Based Alloys - G108 Electrochemical Reactivation (EPR) for Detecting Sensitization of AISI Type 304 and 304L Stainless Steels

10 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Curva de polarização típica de materiais passiváveis (ex. aços inoxidáveis; titânio; níquel e alumínio)

11 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica EPR – DL - Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Double Loop Microestrutura aço inoxidável austenitico Tp 304 solubilizado Microestrutura aço inoxidável austenitico Tp 304 sensitizado -Técnica que permite a detecção e quantificação de áreas empobrecidas em cromo sobre aços inoxidáveis austeníticos ou ligas base de níquel passivável (sensitização).

12 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Foi desenvolvido e validado pela Rhodia França procedimento para aplicação da Técnica EPR para os materiais fundidos: - Aço inoxidável austenítico AISI Tp CF8 e CF3 (Tp 304 e Tp 304L) - Aço inoxidável austenítico AISI Tp CF8M e CF3M (Tp 316 e Tp 316L ) - Aço inoxidável austenítico alloy 20 (AISI Tp 904L) - Ligas de níquel Hastelloy® C-276, C22, C4 EPR – DL - Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Double Loop

13 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica EPR – DL - Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Double Loop

14 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica

15 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização (Extrapolação de Tafel) 1 - Seleção de Materiais para Recheios da Coluna de Concentração Nítrica Condições do ensaio: - Produto – HNO 3 30% - Temperatura – 70ºC - Aeração – Natural - Velocidade – 0,2 mV/s - Inicial = -250 mV vs E - Final = +250 mV vs E - Eletrodo Referência = prata / cloreto prata - Materiais = aços inoxidáveis Tp 304L; 316L e 2RE10 (310L) Curva típica de Tafel

16 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização (Extrapolação de Tafel) Resultados: Ensaios Eletroquímicos - 304L= 0,07 mm/ano - 316L= 0,05 mm/ano - 2RE10= 0,03 mm/ano Resultados Real obtidos no campo: - 304L= 0,07 mm/ano

17 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica 2 – Substituição da Soda Rayon Grade por Soda Comercial no Processo de Produção de Silicatos Condições do ensaio: - ASTM A 61 – procedimento orientativo - Produtos – Água 84%, SiO 2 14%, Na 2 SO 4 2%, Cloretos 56 a 650 ppm (equipamentos mais críticos) - Temperatura – 40 e 85 ºC - Velocidades – 0,16 e 0,30 mV/s - Inicial = -500 mV vs E - Referência - prata / cloreto prata - Materiais - aços inoxidáveis Tp 304 e 316L Curva típica de polarização cíclica

18 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica Resultados: - Aço inoxidável Tp 304

19 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica Resultados: - Aço inoxidável Tp 316L

20 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Outros Exemplos: -Avaliação de procedimentos de decapagem e passivação para aços inoxidáveis austeníticos. -Seleção de materiais para feixe do trocador E-2603 da coluna de concentração nítrica. -Avaliação de material a ser utilizado na confecção do rotor de um compressor de anel líquido. -Seleção de materiais para revestimento da piscina e do poço cumênicos. -Seleção de materiais para vaso cristalizador da unidade ácido tereftálico

21 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em EletroquímicaJCLazarini_Setembro_ SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Conclusão As técnicas eletroquímicas tem se mostrado muito útil para avaliação de corrosão e para seleção de materiais visando a melhoria dos processos. A implantação do Centro de Inovação em Eletroquímica pelo SENAI deverá contribuir muito para inovação e evolução do segmento industrial do Brasil. o de corrosão e OBRIGADO!


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