combate à corrosão

12
Combate à corrosão O conhecimento do mecanismo das reações envolvidas nos processo corrosivos é pré-requisito para um controle efetivo desse fenômeno. Nem a corrosão nem seu controle podem ser tratados de forma isolada; o estudo de um pressupõe saber do outro, pois o próprio mecanismo de corrosão pode seguir alguns modos de combatê-lo. Nos métodos usados para controlar a corrosão o fator econômico é primordial. Qualquer medida de proteção será vantajosa economicamente se o custo e a manutenção não forem elevados. Dai ser necessário um balanço econômico para se poder julgar a vantagem das medidas de proteção recomendadas para determinadas situações. Assim, deve-se levar em consideração o gasto relacionado com a deterioração do equipamento bem como os prejuízos resultantes dessa deterioração, como por exemplo, parada de unidade, perda da eficiência, perda de produto, contaminação etc. A avaria de um simples tubo de um condensador pode acionar a aparada total de uma unidade em operação, acarretando prejuízo, embora a deterioração do tubo possa representar pequeno gasto. As medidas práticas mais comumente usadas para combater a corrosão são: Emprego de inibidores de corrosão,

Upload: bento-pereira

Post on 16-Dec-2015

216 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

resumo de combate a corrosão

TRANSCRIPT

Combate corrosoO conhecimento do mecanismo das reaes envolvidas nos processo corrosivos pr-requisito para um controle efetivo desse fenmeno. Nem a corroso nem seu controle podem ser tratados de forma isolada; o estudo de um pressupe saber do outro, pois o prprio mecanismo de corroso pode seguir alguns modos de combat-lo.Nos mtodos usados para controlar a corroso o fator econmico primordial. Qualquer medida de proteo ser vantajosa economicamente se o custo e a manuteno no forem elevados. Dai ser necessrio um balano econmico para se poder julgar a vantagem das medidas de proteo recomendadas para determinadas situaes. Assim, deve-se levar em considerao o gasto relacionado com a deteriorao do equipamento bem como os prejuzos resultantes dessa deteriorao, como por exemplo, parada de unidade, perda da eficincia, perda de produto, contaminao etc.A avaria de um simples tubo de um condensador pode acionar a aparada total de uma unidade em operao, acarretando prejuzo, embora a deteriorao do tubo possa representar pequeno gasto.As medidas prticas mais comumente usadas para combater a corroso so: Emprego de inibidores de corroso, Modificao de processo, de propriedades do metal ou de projeto, Emprego de revestimentos protetores metlicos e no metlicos, Proteo catdica, Proteo andica.1. Inibidores de corroso So substncias, ou mistura de substncias, que quando presentes em concentrao adequada no meio corrosivo reduzem ou eliminam a corroso.Existem diferentes classificaes para os inibidores de acordo com a composio e o comportamento. Eles so classificados quanto1.1. A composio Orgnicos, Inorgnicos.1.2. Ao comportamento Oxidante No oxidante Andico (que reprimem as reaes andicas, retardando ou impedindo a reao no anodo.) Catdico (atuam reprimindo reaes catdicas, fornecem ons metlicos capazes de reagir com alcalinidade catdica produzindo compostos solveis.) Adsoro (forma pelcula protetora que tem capacidade de agir sobre reas catdicas e andicas, interferindo a ao eletroqumica.)Na aplicao de inibidores devem ser observadas as condies mais adequadas para se evitar possveis inconvenientes como a formao de incrustao, ou o efeito txico principalmente nos equipamentos de processamento de alimentos ou nos de abastecimento de gua potvel.2. Modificao de processo, de propriedade de matais ou de projetoQuando no for possvel ou conveniente o uso de inibidores para diminuir a ao corrosiva deve-se fazer uso de outras medidas como a modificao de processo, de propriedades do metal ou de projeto.O alumnio apresenta boa resistncia corroso, mas ele no adequado para uso industrial devido a suas propriedades como baixa resistncia mecnica. O ferro, ao contrrio, tem boa resistncia mecnica mas se oxida facilmente. Em ambos os casos recomenda-se o uso de suas ligas.Em muitos casos, a adio de pequenas quantidades de elementos de ligas influencia mais as propriedades mecnicas do que na taxa de corroso. Um metal ou liga que forma uma camada protetora de xido na sua superfcie, como alumnio, titnio ou ao inoxidvel corrodo lentamente em muitos meios corrosivos. Deve-se, porm levar em considerao que essa proteo s existir se o meio for oxidante.Elementos qumicos como silcio (Si), tungstnio (W) e molibdnio (Mo) que possuem xidos cidos so bem resistentes a meios cidos. Igualmente a esses so o magnsio que em cido fluordrico produz um filme de fluoreto de magnsio e o chumbo que em cido sulfrico diludo produz um filme de sulfato de chumbo.Para meio corrosivo bsico so recomendado o magnsio, a prata, o nquel e o ferro (para NaOH e KOH). E devem ser evitados o alumnio, o zinco, o chumbo e o estanho.Em tanques de ao carbono, ou de ao galvanizado, a corroso galvnica ocasionada pela presena de cobre ou seus compostos originados da ao erosiva da gua sobre a tubulao de cobre que alimenta o tanque. Por isso deve-se evitar, sempre que possvel, que um fluido circule por um material metlico catdico antes de circular por um que seja andico, como no caso (a) mostrado abaixo. Quando no for possvel fazer este reposionamento recomenda-se a colocao de um trecho de tubo de sacrifcio (b).

Construir tanques que permitem a livre circulao de ar e impeam a condensao. Portanto, quando possvel usar tanques presos lateralmente, como na situao (a) ou suspensos (b) para que no se apoiem no solo.

3. Revestimentos protetores metlicos e no metlicosA maioria dos mtodos de controle da corroso consiste em intercalar uma camada protetora entre o metal e meio corrosivo. Essas camadas protetoras so de formao natural ou artificial, ou ainda dos dois tipos.Os revestimentos podem ter as seguintes finalidades: proteo contra corroso, decorativa ou aumento da resistncia ao desgaste da superfcie metlica. A eficincia deste revestimento (ou recobrimento) protetor depende do preparo da superfcie receptora. Uma superfcie bem limpa, livre de ferrugem, graxa, sujidade ou umidade tida como o melhor substrato a um bom recobrimento independente do tipo. Portanto, o revestimento no melhor do que o receptor ao qual foi aplicado, seu desempenho funo direta da limpeza e do preparo da superfcie a proteger.3.1. Revestimento metlicoA eficincia dos metais usados como revestimento d-se por motivos como a formao de uma pelcula protetora de xido ou hidrxido pela reao com os oxidantes do meio corrosivo, o caso do alumnio, nquel e zinco; a qualidade dos metais empregados na cobertura e na limpeza da superfcie vai depender da boa aderncia e da impermeabilidade da pelcula, sendo estas as condies essenciais para que haja proteo adequada.No caso do uso de proteo catdica para ao carbono tem-se o estanho, o cobre, o nquel, o chumbo, a prata e o ao inoxidvel; j para proteo andica em ferro ou ao carbono o zinco e o cadmio so indicados.As tcnicas mais frequentemente usadas para a aplicao de revestimento metlico so: A imerso a quente: o revestimento obtido por imerso do material metlico em um banho do metal fundido. A metalizao: neste processo o revestimento, que pode ser metlico ou no, aplicado com o uso de uma pistola de metalizao que um equipamento dotado de uma chama oxi-acetilnica e alimentada por um fio do metal a ser usado como revestimento. Eletrodeposio: por este processo possvel obter um revestimento muito fino e relativamente livre de poros. Nele, o metal a ser protegido colocado como catodo de uma clula eletroltica onde o eletrodo contm o sal do metal a ser usado no revestimento, podendo o anodo ser tambm do metal a ser depositado. Reduo qumica: neste caso o revestimento obtido pela reduo dos ons metlicos existentes na soluo. O metal precipitado forma uma pelcula aderente base metlica. Revestimento no metlico inorgnico: so aqueles revestimentos constitudos de compostos inorgnicos que so depositados diretamente na superfcie ou formados sobre ela.Entre os revestimentos inorgnicos que podem ser depositados sobre a superfcie metlica podem ser citados o esmalte vitroso ( base de borossilicato de alumnio e sdio ou potssio) que tem boa resistncia a cidos exceto ao cido fluordrico, vidro, porcelana, cimento, xidos (Al2O3, BeO, Cr2O3, ZrO2 e ThO2), carbetos (TiC e B4C), nitrito (AlN, BN), boretos (ZbB2 e TiB2) e silicatos (NbSi2, WSi2 e MoSi2). Revestimentos no orgnicos (tintas e polmeros): de todos os mtodos aplicados no combate corroso, um dentre os mais difundidos aquele baseado em tintas, no por ser sempre o de melhor soluo, mas por ser o revestimento de mais fcil aplicao e, na grande maioria das vezes, o mais econmico. Pintura: chama-se pintura um conjunto de operaes que visam a depositar sobre uma superfcie metlica, ou no, uma pelcula que tende a endurecer com o tempo ou com a aplicao de meios auxiliares. Essa pelcula pode ser formada por mais de um constituinte que pode ser orgnico ou inorgnico.Neste caso, a tinta forma uma barreira entre a base e o meio corrosivo, o que d uma altssima resistncia que abaixe a corrente de corroso a nveis desprezveis. Os inibidores que vm juntos com a tinta formam uma camada passivante que inibe a passagem do metal para a forma inica. Polmero: em muitos casos, associados utilizao de equipamentos em meios altamente corrosivos so indicados polmeros que so usados sob a forma de revestimento ou como o prprio material da construo do equipamento. Entre eles podem ser citados os silicones, os elastmeros artificiais como o neoprene, Hypalom e o ebonite, plsticos reforados como o teflon, o policlorotrifluororetano, o difluoretos de polivileteno, o polietileno, o pvc e o polipropileno so os mais usados.Os plsticos podem ser usados como revestimento de tanques, tubos, vlvulas, bombas ou tubos de conduo de gua potvel, despejos industriais etc.Os polmeros apresentam alguma vantagem sobre os materiais metlicos como peso reduzido, fcil transporte e instalao, resistncia a solos e agentes corrosivos, flexibilidade, dispensam pinturas e so atxicos. Alguns, como o teflon, tm grande inercia qumica a diversos produtos qumicos. Mas h tambm desvantagens com a pouca resistncia a solventes e a temperaturas elevadas, apesar de os novos materiais tenderem a superar essa barreira pois j existem polmeros inorgnicos que resistem a altas temperatura.4. Proteo catdica Proteger catodicamente uma estrutura significa eliminar por processo artificial as reas andicas da superfcie do metal fazendo com que toda a estrutura adquira comportamento catdico. Como consequncia o fluxo de corrente eltrica anodo/catodo deixa de existir e a corroso totalmente eliminada.O processo corrosivo de uma estrutura metlica, como mostrado na figura abaixo, seja enterrada ou submersa se caracteriza sempre pelo aparecimento de reas andicas e catdicas na superfcie do material metlico, com a consequente ocorrncia de um fluxo de corrente eltrica (I), no sentido convencional, das reas andicas (A) para as reas catdicas (C) atravs do eletrlito, sendo o retorno dessa corrente eltrica realizado por intermdio do contato metlico entre essas regies. Nesta situao temos a ocorrncia de corroso na regio andica.

A ocorrncia dessas reas de potenciais diferentes ao longo de uma superfcie metlica tem sua explicao nas variaes de composies qumicas do metal, na presena de incluses no metlicas, nas tenses internas diferentes causadas pelo processo de conformao e soldaao. As heterogeneidades do solo em conjunto com as existentes no material metlico agravam os problemas de corroso.O mecanismo de funcionamento da proteo catdica e extremamente simples embora sua aplicao, na prtica, exija bastante experincia por parte do projetista e do instalador do sistema.Pela natureza eletroqumica da corroso verifica-se que h um fluxo de corrente atravs do eletrlito e do metal, de tal maneira que os ctions saem do anodo para o catodo seguindo o circuito metlico, visto na figura abaixo.

A taxa de corroso depende ento da intensidade da corrente que flui no sistema, dependendo essa intensidade da fora eletromotriz total da pilha formada e das vrias resistncias hmicas e no hmicas do circuito.Analisado a figura acima, se um novo circuito for estabelecido, compreendendo um bloco metlico (C) includo no eletrlito e uma fonte de fora eletromotriz como polo positivo ligado a C e o ponto negativo ligado a A e a B, tornando-se assim mais negativo por causa dos eltrons que escoam por eles para o eletrlito, consequentemente funcionam como catodo e ficam, portanto, protegido.

Com esse sistema o metal atinge um valor tal que em todas as reas do metal s ocorre um processo catdico.Para a obteno da proteo catdica dois mtodos so utilizados, ambos baseados no mesmo princpio de funcionamento: a injeo de corrente eltrica na estrutura atravs de eletrlito. So eles.4.1. Proteo catdica galvnica ou por anodo galvnico ou de sacrifcioNeste processo o fluxo de corrente eltrica fornecido origina-se da diferena de potencial que existe entre o metal a ser protegido e o outro escolhido como anodo e que ocupa uma posio mais elevada na tabela de potenciais.Os materiais utilizados na prtica como anodo galvnico so ligas de magnsio, zinco ou alumnio. Como de fundamental importncia a composio da liga para o bom desempenho do anodo galvnico, precisa-se adicionar elementos para que o anodo apresente as caractersticas desejadas.A utilizao de anodos funo das caractersticas da estrutura que ser protegida e do tipo de eletrodo em contato com o material metlico. Para proteger trocadores de calor ou permutadores de calor ou sistemas que operam com gua aquecida recomendvel o uso de anodo de magnsio devido ao fato de que o zinco, embora normalmente andico em relao ao ferro, pode sofrer inverso de polaridade e tornar-se ento catdico em relao ao ferro, oque ocasionar corroso do ferro.4.2. Proteo catdica por corrente impressaNeste processo o fluxo de corrente fornecido origina-se da fora eletromotriz de uma fonte geradora de corrente eltrica contnua, sendo largamente utilizado na pratica os retificadores que alimentados com corrente alternada, fornecem corrente eltrica contnua necessria proteo da estrutura metlica.