Seminario de corrosão: Ação corrosiva da água

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Seminário 2
 Ação Corrosiva da Água, Métodos de Combate a Corrosão, Inibidores, Modificações de Processo,Propriedades e Projetos, Proteções Catódicas e Anódicas 
Inibidores de Corrosão
Inibidores de corrosão são substâncias ou misturas de substâncias que reduzem ou protegem o metal. Sua utilização depende de alguns fatores a serem considerados na hora da escolha, como:
Causas da corrosão
Custo de utilização
Propriedades e os mecanismos de ação corrosivo
Condições de adição e controle
Dois tipos de ação:
Corretiva : se aplica afim de consertar danos já causados
Preventiva : Protege antes de ocorrer corrosão
Os inibidores de corrosão são utilizados afim de proteger a peça da corrosão, aumentando a vida útil do equipamento.
A escolha do inibidor deve levar em conta o material utilizado, o que causa a corrosão do equipamento,o custo de se utilizar a proteção ou trocar a peça.
Muitas vezes o custo operacional de uma prevenção se equipara ou supera o custo do equipamento, sendo nesses casos mais interessante a troca.
Há a necessidade de analisar se o inibidor é inofensivo para todos os materiais presentes no equipamento pois ele pode proteger um metal e atacar o outro.
Ainda, temos as condições de adição e controle para evitar alguns desdobramentos da sua utilização como: formação de espuma pela agitação; 
formação de compostos como fosfatos, silicatos ou carbonatos de cálcio, que aderem
a parede diminuindo as trocas térmicas. Quando há a utilização de um ou mais inibidores e entre eles ocorre reações que anulam seus efeitos.
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Classificação dos Inibidores
Existem inibidores com diferentes tipos de mecanismo. A escolha dele é baseada na composição e no comportamento do inibidor.
Orgânicos e Inorgânicos
Inibidores oxidantes, não-oxidantes, anódicos, catódicos e de adsorção
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Inibidores Anódicos
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Inibidores Anódicos
Exemplos de inibidores anódicos:
Cromatos – Inibidores de corrosão para Fe, aço, Zn, Cu, latão, Pb e diversas ligas
Nitritos (nitrito de sódio) – proteção temporária de componentes ferrosos entre as operações de usinagem e montagem de peças.
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Inibidores Catódicos
Atuam retardando ou impedindo a reação do catodo.
	Os inibidores catódicos fornecem íons metálicos que reagem com a alcalinidade catódica precipitando compostos. Assim é formada uma camada de precipitado na área catódica dificultando a difusão do oxigênio e a condução de elétrons e consequentemente inibindo o processo catódico.
	Entre os compostos utilizados se destacam sulfatos de magnésio, níquel, e zinco.
Exemplo na lousa:
Os sais de zinco são utilizados em sistemas de resfriamento. A ação inibidora só irá ocorrer se contiver na água bicarbonato de sódio. Isso é o que chammamos de água dura
A reação no catodo é a seguinte:
hco3 - + oh- para dar co3 -2 + h2o
O bicarbonato de cálcio, composto soluvel em água se tornará carbonato de cálcio composto insolúvel em água.
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Inibidores de Adsorção
Atuam como películas protetoras.
	Ocorre a formação de uma película que interfere na ação eletroquímica. Esses inibidores são compostos fortemente polares que que dão lugar à formação de película por adsorção.
	Exemplos: colóides, sabões de metais pesados, substâncias orgânicas com átomos de oxigênio, nitrogênio ou enxofre como também os aldeídos, aminas, compostos heterocíclicos nitrogenados, uréia e tiouréio substituidas.
Inibidores Temporários
	Medidas temporárias de inibição de corrosão visam a proteção do material durante sua fabricação, estocagem ou transporte. Mesmo pequenas áreas de corrosão podem prejudicar a utilização da peça devido à perda das dimensês críticas.
	Materiais que podem sofrer esse tipo de problema:
Ferro e peças de aço;
Zinco e peças zincada ou galvanizadas;
Cobre e suas ligas;
Alumínio e suas ligas;
Prata
Inibidores Temporários
Por diluição em água
Tipo óleo
Diluição em solventes voláteis
Aplicados a quente
	A utilização desse tipo de inibidor serve para: proteção de peças com curto tempo de armazenamento e durante operações de usinagem; proteção de chapas, fitas, peças estampadas, forjadas ou fundidas; proteção de máquinas, eixos, ferramentas, brocas e ferrangens; proteção de peças usinadas ou retificadas, ferramentas, matrizes e tubos roscados.
Inibidores em Vapor
	São sólidos voláteis que saturam o ar de um dado ambiente fechado onde, as peças nessa atmosfera ficam recobertas com um película de proteção contra a corrosão.
	A grande vantagem desse inibidor é que ele não precisa ser retirado da peça na hora da utilização. 
Eficiência dos Inibidores
Emprego dos Inibidores
Decapagem Ácida
Limpeza química de Caldeiras
Industria Petrolífera
Sistemas de Resfriamento
Tubos de Condensadores
Salmoura de resfriamento
Sistemas de geração de vapor
Tubulações de água potável
Solventes Clorados
Polimento de metais
Misturas anticongelantes
Proteção do cobre
Proteção do alumínio
Proteção temporária de peças ou equipamentos de aço-carbono
Modificadores de Processo
	Como dito, para a utilização de um inibidor há de se levar em conta vários fatores como custo, contaminação de produtos, influência no processo industrial, entre outros.
	Nos casos em que se tenha a impossibilidade de uso de inibidor pode-se modificar uma das variavéis que afeta o processo de corrosão.
	Por exemplo: 
Modificadores de Propriedades de Metais
	Para a se adequar o material utilizado nos equipamentos, no que tange a sua resistência mecânica, podemos utilizar elementos de liga que promovem a alteração de suas propriedades. Porém essa utilização pode influênciar a taxa de corrosão em um determinado meio.
Há compatibilidades entre 
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Modificadores de Projeto
Proteção Catódica
	A proteção catódica é necessária em várias partes da industria, de modo geral, definindo a construção de oleodutos, gasodutos, tubulações que transportam derivados de petróleo, minerodutos e redes de água para combate de incêndio.
	Entretanto tem-se usos voltaldos principalmente para regiões marítimas onde se trabalha com navios petrolíferos.
	Embora a proteção catódica possa ser utilizada com eficiência para proteção de estruturas metálicas nuas, sua aplicação torna-se extremamente economica e mais simples quando as superfícies a proteger são previamente revestidas.
	Sua finalidade nesses casos consiste em complementar a ação protetora dos revestimentos que por melhores e mais bem aplicados que sejam contém poros e falhas.
Mecanismo de Proteção
	O processo corrosivo de uma estrutura metálica enterrada ou submersa se caracteriza sempre pelo aparecimento de áreas anódicas e catódicas na superfície do material metálico, com a consequente ocorrência de um fluxo de corrente elétrica no sentido convencional, das áreas anódicas para as áreas catódicas através do eletrólito, sendo o retorno dessa corrente elétrica realizado por meio do contato metálico entre essas regiões. 
	A ocorrência dessas áreas de potenciais diferentes ao longo de uma tubulação de aço ou de uma chapa metálica mergulhada em um eletrólito, como solo ou a água, tem a sua explicação nas variações das composições de variação químicas do metal na presença de inclusões não metálicas e as tensões internas diferentes causadas pelos processos de conformação e soldagem do material metálico.
Mecanismos de Proteção
Proteger catódicamente uma estrutura significa eliminar, por processo artificial, as áreas anódicas da superfície do metal, fazendo com que toda a estrutura adquira comportamento catódico. Como consequência o fluxo de corrente elétrica anodo/catodo, deixa de existir (pois elimina a diferença de potencial) e a corrosão é totalmente eliminada.
Sistemas de Proteção Catódica
Para a obtenção da proteção catódica, dois sistemas são utilizados, ambos baseados no mesmo princípio de funcionamento, que é o de injeção de corrente elétrico na estrutura através do eletrólito, são eles: proteção catódica galvanica e proteção catódica por corrente forçada.
Proteção Catódica Galvânica
	Neste processo o fluxo de corrente elétrica fornecido
originalmente se d´´a pela diferença de potencial existente entre o emtal a proteger e o outro escolhido como anodo e tem potencial negativo. Para isso utiliza-se a tabela de potenciais galvânicos mostrada abaixo.
Exemplo de Proteção Catódica
Zinco atua como anodo cedendo elétrons para o ferro oxidado.
Proteção Catódica Forçada
	Nesse processo o fluxo de corrente fornecido origina-se entre uma fonte eletromotriz (FEM) de uma fonte gerado de corrente elétrica contínua. Para dispersão dessa corrente elétrica no eletrólito são utilizados anodos especiais, inertes, com as características e aplicações que dependem do eletrólito onde são utilizados.
Corrente Elétrica Forçada
Vantagens da Proteção Catódica por Corrente Forçada
A grande vantagem do método por corrente impressa consiste no fato da fonte geradora (retificador de corrente) pode ter a potência e a tensão de saída de que se necessite em função da resistividade elétrica do eletrólito. 
Escolha do Sistema de Proteção Catódica
	Para escolha do sistema a ser adotado para a proteção catódica eficiênte de uma determinada estrutura metálica, devem ser considerados tantos aspectos técnicos quanto os econômicos, sendo que essa escolha está em função basicamente das características da estrutura metálica a proteger (material, tipo, condições de operação, dimensões, forma geométrica, tipos de revestimentos emrpegados, localização ,etc) e o meio onde ele estiver construído (solo, água do mar, água doce, concreto, etc).
Medição do Petencial Elétrico da Estrutura
Critério de Proteção Catódica
O mais seguro e adotado no mundo para saber se uma estrutura metálica encontra-se protegida catódicamente, consiste nas medições dos potenciais da estrutura/eletrólito.
Exemplo: Tubo/Solo, estaca/água, tanque/solo, etc.
Lembrar de colocar foto
Proteção Anódica
	A proteção anódica consiste na formação de um película protetora sobre o material metálico pela aplicação de uma corrente anódica externa. Essa corrente causa a polarização anódica, que possibilita a passivação do material metálico.
	Entretanto, a possibilidade do emprego da proteção anódica não era devidamente considerada pelo fato de as correntes anódicas aumentarem a taxa de dissolução do metal, de acordo com as leis de Faraday. Esse fato porém, embora válido para sistemas ativos de corrosão, não se aplica a sistemas passivos.
Proteção Anódica
Condições nessessárias para aplicação da proteção anódica:
O material metálico deve apresentar a atração ativo/passivo no meio corrosivo em que vai ser utilizado.
Todas as partes expostas devem ser passivadas e mantidas nesta condição. Se qualquer parte metálica não for passivada, tem se o inconveniente de pequena área anódica ativa para grande área catódica inerte ou passivada com consequente ataque localizado, de grande intensidade.
Proteção Anódica