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Divisão de Corrosão e Degradação
CORROSÃO, ESTABILIDADE, COMPATIBILIDADE, FORMAÇÃO DE DEPÓSITOS E DEMAIS PROBLEMAS DECORRENTES DA INEXORÁVEL AÇÃO DO TEMPO & DO INTEMPERISMO SOBRE O BIOCOMBUSTÍVEIS A EXPERIÊNCIA DO INT NOS ANOS 80 & ALGUMAS LIÇÕES EDUARDO CAVALCANTI Divisão de Corrosão e Degradação
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Antecedentes Tempos Bíblicos: “Do pó viemos ao pó voltaremos”
Fe/umidade+oxigênio ferrugem Fe/na ausência de umidade ou de oxigênio imune Entre Guerras: Cobres e Latões/ambientes sulfurosos manchamento Cobres e Latões/ambientes úmidos imunes Cobres e Latões/ambientes úmidos amoniacais + + tensões residuais + ciclos de temperatura e umidade corrosão induzida por solicitação mecânica corrosão sob tensão fraturante trincas fissuras perfurações vazamentos e/ou explosões
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Antecedentes Pós Guerra
Aços carbono/ambientes sulfurosos e desaerados imunes Aços carbono/ambientes sulfurosos desaerados mas com presença de bactérias e água livre corrosão induzida por microrganismos (CIM) ou biocorrosão em tanques Exemplo: Perfuração de fundos de tanques de armazenamento de combustíveis vazamentos e/ou explosões Ligas de alumínio/QAV contaminado (água livre + bactérias) biocorrosão Solução: controle da qualidade do QAV + drenagem +biocidas
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Antecedentes Anos Setenta/Oitenta
Programa Nacional do Álcool Combustível - AEHC Entupimento de carburadores ligas Zamac produtos de corrosão Zn/Al friáveis depósitos impedindo partida a frio Corrosão dos tanques de armazenamento de veículos aço revestido por chumbo (tern plates) corrosão excessiva do revestimento produtos de corrosão volumosos depósitos provocando o entupimento em componentes do sistema de alimentação Soluções adotadas: substituição dos materiais (responsável: indústria automobilística e de autopeças
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Antecedentes Anos 70-80 / Programa Nacional do Álcool – AEHC (cont.)
Problema Central: Corrosão excessiva do aço carbono autopeças, componentes, sistemas de alimentação e distribuição, dutos e tanques Pesquisas desenvolvidas: INT & IPT + Universidades Grandes vilões: água, pH, cloretos, sulfatos e cátions alcalinos (intrínsecos a qualidade do álcool controle na produção) Vilões aceleradores: tempo de exposição ou contato; temperatura; grau de estagnação e regime de fluxo controle na distribuição e/ou pelo usuário; por exemplo, aditivos inibidores de corrosão Solução Definitiva: Especificação Nacional do Álcool Combustível – Portarias do DNC e Controle Rígido da Qualidade do AEHC Papel Importante: Institutos de Pesquisa & Universidades, Órgãos e Empresas Governamentais e Privadas e da Normalização Técnica Em meados da década de oitenta não se ouvia mais falar no problema
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Antecedentes/Anos 90 Quebra de Safra – Álcool NE – Importação de Álcool Europeu Baixa Qualidade – Problemas de Emissões e Corrosão Ação DNC + MCT + Instituições de Pesquisa: Nova portaria regulando a qualidade do álcool importado Adição de Álcool ao Diesel / Programa MAD – MCT Fase I – Comunidade de C&T e empresariado participando integralmente Estudos até 4% de álcool anidro – resultados preliminares favoráveis – problemas identificados: miscibilidade e compatilidade c/ materiais poliméricos (borrachas, selantes, o`rings e colas) – soluções propostas: substituição dos materiais e utilização de aditivos Fase II – Estudos c/ teor de álcool anidro > 4% Resultados preliminares desfavoráveis; prevaleceram outros interesses Afastamento da comunidade de C&T e de parte do empresariado Resultado: Fracasso
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Biodiesel – Degradação
Pode ocorrer tanto na cadeia de suprimento, distribuição como nos sistemas de injeção e armazenamento É acelerada pela presença de oxigênio, água, calor e de impurezas (ácidos) e contaminantes metálicos (Na+K) & (Ca+Mg) Ambientes tropicais: disponibilidade de ar,calor,luz e umidade Formas de Degradação: - Hidrólítica (f: condições de armazenamento ou processamento) - Biológica (f: contaminação por fungos e bactérias) - Oxidativa (Autoxidação e Fotoxidação)
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Biodiesel – Oxidação Principais Implicações:
Formação de depósitos insolúveis (gomas/polimerização) Entupimento dos sistemas de injeção Aumento da viscosidade Aumento da acidez - Corrosão do componentes dos sistemas de injeção e de alimentação do combustível Estabilidade à Oxidação Método: Medida condutivimétrica de ácidos voláteis Equipamento Rancimat 743 Resultados Preliminares com biodiesel de soja
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Estabilidade à oxidação
Ensaios Preliminares Estabilidade à oxidação Avaliados 4 tipos de BIODIESEL: A. Óleo de soja – etílico B. Óleo de soja – metílico C. Óleo de soja - residual D. Óleo de soja aditivado RANCIMAT 743 Estabilidade à oxidação 8 Células - 4 amostras Avaliação simultânea Temperaturas até 180 OC
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Resultados Preliminares Estabilidade à Oxidação
TEMPOS DE INDUÇÃO A – 25 min. B – 3 horas C – 8 min. D – OK;>6h
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Informações adicionais
Programa RioBiodiesel Dr. Eduardo Cavalcanti (Coordenador) Dra. Vera Maria Bini (Coordenadora Adjunta) Rua da Ajuda no5 -10o andar Centro – Rio de Janeiro Tels /4115/4101 Fax:
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