Apresentação de Corrosão V FINAL

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Corrosão com erosão, cavitação e impingimento
Alunos: Edimilson Gomes Ferreira Júnior e Jair Gabriel dos Santos Louzada
Introdução
 Corrosão
Corrosão pode ser definido como a deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente associada ou não a esforços mecânicos
 Importância
Os processos de corrosão ocorrem em diferentes atividades, por exemplo, indústria química, petrolífera, petroquímica, naval, meios de transporte, etc. Esses processos de corrosão, na maioria das vezes geram perdas econômicas
 Corrosão associada com solicitações mecânicas
 É uma combinação de processos físicos de desgaste, geralmente causados por condições do fluido ou do sistema que associados com processos de corrosão, intensificam o desgaste dos materiais
Corrosão é o processo de deterioração do metal através da reação química com uma substância ou microorganismo presente no ambiente4
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Corrosão com erosão
Erosão
Processo mecânico abrasivo
Corrosão-erosão
Combinação de erosão com corrosão
Depende do processo (materiais, características do fluido, condições do sistema, etc)
O processo de erosão de um material metálico ou não metálico é definido como sendo o desgaste mecânico provocado pela abrasão superficial de fluidos em regime de escoamento, usualmente acelerada pela presença de particulados sólidos no meio.
A corrosão inicialmente ocorre onde uma região anódica tem contato com uma região catódica. Tal fenômeno provoca as reações de oxirredução entre o meio e o material, e ao longo deste processo o material começa a sofrer desprendimento;
A erosão provoca o desgaste superficial capaz de remover as películas protetoras constituídas de produtos de corrosão. Desta forma, quando a corrosão e a erosão atuam conjuntamente, os mecanismos de dano são mais complexos e em geral as perdas de massa são maiores do que a soma das perdas geradas pela erosão ou a corrosão atuando separadamente.
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Proteção e escolha de materiais
Proteção
Materiais mais resistentes
Alteração na geometria ou forma do equipamento
Diminuir velocidade do fluido
Modificações no meio corrosivo
Revestimentos
Proteção catódica
Escolha de materiais
Fatores de influência
Dureza
Resistência e tenacidade
Acabamento da superfície do material
Análise do processo
Usar um material melhor e mais caro ou aplicar uma medida de proteção?
Exemplos de proteção
Belzona 1814 – tem 3 componentes,que tem vantagens de alta resistência de abrasão 
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Corrosão com cavitação
Cavitação
Descrição clássica
Bolhas de vapor se formam quando a pressão absoluta atinge uma pressão menor que a pressão de vapor do líquido;
Quando a pressão volta a subir, o vapor volta a ser líquido e há o colapso da bolha de vapor;
A diferença de volume específico entre o líquido e o vapor proporciona o surgimento de um vazio, que é preenchido pelo líquido, ocasionando uma onda de choque e um micro jato
Descrição moderna
líquidos apresentam contaminantes gasosos dissolvidos (microbolhas);
microbolhas dão origem às macrobolhas quando a pressão atinge um valor crítico, próximo a pressão de vapor do líquido
Cavitação é o processo de desgaste provocado em uma superfície, especialmente metálica, devido a ondas de choque no líquido, oriundas do colapso de bolhas gasosas.
Quando a pressão absoluta de um líquido diminui a ponto desta pressão se igualar com a pressão de vapor do líquido tem-se a formação de bolhas. Este fenômeno é chamado de cavitação.
Quando as bolhas formadas por cavitação atingem áreas de pressões elevadas, estas sofrem colapso, produzindo uma onda de choque que deteriora os materiais adjacentes. Desta forma, o material começa a se desgastar mecanicamente. 
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Causas da cavitação em bombas
 Dimensionamento incorreto da tubulação de sucção;
Filtro ou linha de sucção obstruídos;
 Reservatórios "despressurizados";
 Filtro de ar obstruído ou dimensionamento incorreto;
Pode ocorrer cavitações em bombas pode ocorrer se 
Dimensionamento incorreto da tubulação de sucção;
Filtro ou linha de sucção obstruídos;
 Reservatórios "despressurizados";
 Filtro de ar obstruído ou dimensionamento incorreto;
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Consequências da cavitação
Barulho e vibração
Causados pela instabilidade gerada pelo colapso das bolhas
Danificação do material
Danos de Pressão
Efeito de temperatura
Alteração de curvas características de bombas
Ocorre devido a diferença de volume específico de gás e líquido e turbulência
Mais acentuado em bombas centrífugas
E quais são os danos e consequencias que vemos quando ocorre a cavitação
Barulho e vibração
Danificação do material
Alteração de curvas características de bombas
Vai ocorrer danos de pressão, um efeito na temperatura, instabnilidade devido o colapsdo das bolhas e afins
A maior incidência de cavitação nos motores a diesel se concentra nas camisas de cilindros, podendo esta corrosão perfurar a camisa de um lado para o outro, de tal forma que a água escoará para dentro do motor, ocasionando pane total do mesmo.
A cavitação ocorre sempre nas mesmas regiões, como constatamos na imagem abaixo.
Inicia-se com a formação de pequenas bolhas que surgem com a movimentação rápida da água e pelo desprendimento de vapores. Estas bolhas estouram sob uma enorme pressão e removem pequenos nacos dos materiais, provocando assim a cavitação.
Os resíduos de metais desprendidos contribuem para a destruição prematura de todos os componentes do sistema de arrefecimento.
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Corrosão com cavitação
Diversas teorias para explicar o fenômeno
O mecanismo predominante depende do material, extensão do crescimento de bolhas antes do colapso, temperatura e conteúdo de impurezas no líquido. 
Resultado do colapso de bolhas
Formação de cavidades discretas
Sucção que pode remover filmes protetores, facilitando ataque químico
Proteção e escolha de materiais
Proteção
Eliminar as causas da cavitação
possibilidades de quedas de pressão abruptas 
modificações de seções para evitar turbulência 
NPSH disponível>NPSH requerido
Revestimento com materiais resistentes, como elastômeros artificiais
Emprego de inibidores
injeção de ar no fluido visando o amortecimento das ondas de choque
Escolha de materiais
alta ductibilidade
alta resistência à fadiga ou superfícies endurecidas
Alta tenacidade 
Exemplos de proteção
Exemplos: 
 aços inoxidáveis austeníticos, 18 Cr-8 Ni. 
 tungstênio 
 titânio
 Revestimentos
Corrosão por impingimento ou turbulência
Causas:
Ocorre em locais onde há estreitamento da área de fluxo;
Choque de fluidos turbulentos em altas velocidades que se chocam com as superfícies do material;
Os choques desgastam o filme superficial que expõe o metal e o torna sujeito à corrosão.
 Ocorrência:
Curvas de linha de condensado;
Cobre ou em ligas de cobre;
Forma de corrosão-erosão;
Possui semelhanças com a cavitação.
Corrosão por impingimento ou turbulência
Diferença da cavitação:
Forma do desgaste do material;
Tipo de bolhas presentes no fluido.
Fatores principais de surgimento:
Presença de oxigênio;
Turbulência do fluido;
Poluição;
Aumento da quantidade de bolhas e gases.
Formas de Prevenção
Proteção:
Reduzir a quantidade de ar ou partículas sólidas;
Modificar a geometria do equipamento;
Evitar curvas extremamente acentuadas;
Uso de placas defletoras;
Reduzir a velocidade do fluido.
Escolha do Material:
Ligas de cobre (5% de estanho), latões de alumínio e ligas de cobre (30% Ni + 0,5% Fe).
OBRIGADO!
Referências bibliográficas
Corrosão – Gentil 6ª edição
USP – Universidade de São Paulo. USP. São Paulo. Disponível em: https://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840747/216/ApostilaDPMparte2.pdf
Rijeza Metalurgia. São Leopoldo-RS. Disponível em: https://rijeza.com.br/blog/silos-de-graos-como-aumentar-a-durabilidade/
Corrosão – Gentil 6ª edição
Bombas industriais – Edson Ezequiel de Mattos
Site da infomet <https://www.infomet.com.br/site/acos-e-ligas-conteudo-ler.php?codConteudo=99>
1973149759602958
Lavf56.40.101