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CORROSÃO METÁLICA OXIDANDO A CADA DIA... Tópicos de Aula Corrosão. Definição. Importância e custos. Formas de corrosão. Corrosão é a deterioração de um material pela ação do meio ambiente, aliada ou não a esforços mecânicos. A “tendência” do material metálico se corroer sempre existirá Se não fosse o emprego dos mecanismos protetores destruição quase completa dos materiais metálicos. Muitas vezes, o produto da corrosão de um metal é semelhante ao minério do qual é extraído. Ex: Fe2O3 (hematita) encontrado na natureza e Fe2O3.nH2O (ferrugem) Corrosão de materiais metálicos e não metálicos Corrosão do ferro, aço, zinco, etc. Deterioração do cimento, empregado em concreto, por ação de sulfato. Perda de elasticidade da borracha, devido à oxidação por ozônio A madeira exposta à solução de ácidos e sais ácidos perde sua resistência devido à hidrólise da celulose Importância da corrosão Uso crescente de metais no campo tecnológico. Construções metálicas de grandes dimensões, mais susceptíveis à corrosão do que as estruturas (pesadas) de pedra (do passado). Meios cada vez mais agressivos, tanto em domínios de aplicação corrente (água e ar poluídos) como em domínios industriais (processos envolvendo reagentes agressivos e perigosos). Utilização de metais raros ⇒ caros, em certas aplicações especiais (energia atômica, domínio espacial). A falta de materiais resistentes pode mesmo ser um entrave ao progresso nessas áreas. IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS CORROSIVOS Materiais metálicos e suas ligas: importância fundamental na vida moderna. Estruturas metálicas enterradas: minerodutos, oleodutos, gasodutos, cabos de comunicação e energia elétrica, tanques de armazenamento de combustíveis, emissários submarinos, etc. Materiais metálicos e suas ligas: importância fundamental na vida moderna. Estruturas metálicas sobre o solo ou aéreas: torres de linhas de transmissão de energia elétrica, postes de iluminação, linhas telefônicas, tanques de armazenamento, instalações industriais, viadutos, pontes, etc. IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS CORROSIVOS A Estátua da Liberdade está exposta à atmosfera marítima, ficando sujeita a vários tipos de corrosão (em particular corrosão galvânica do aço estrutural em contato com o cobre do revestimento externo). O seu restauro, realizado nos anos 80, levou 5 meses a concluir e custou US$ 780 000. IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS CORROSIVOS Materiais metálicos e suas ligas: importância fundamental na vida moderna. Meios de transporte: trens, navios, aviões, automóveis, caminhões e ônibus. Em 1988, um Boeing 737-200 da Aloha Airlines perdeu parte da sua fuselagem durante o vôo, causando a morte de um tripulante IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS CORROSIVOS Materiais metálicos e suas ligas: importância fundamental na vida moderna. Equipamentos como reatores, trocadores de calor e caldeiras. O acidente ocorrido em 1979 no reator 2 de Three Mile Island teve origem numa fuga de fluido de arrefecimento que pode ter sido devida a corrosão sob tensão IMPORTÂNCIA DOS PROCESSOS CORROSIVOS CUSTOS DOS PROCESSOS CORROSIVOS Impacto econômico: as perdas econômicas atingem as mais variadas atividades. A corrosão é responsável por até 0,5% de perda do PIB dos países. No Brasil, a estimativa de gastos com manutenção, prevenção, recuperação e pesquisa no ano de 2006 foi de US$ 30 bilhões (Fonte: Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração, 2007). Podem ser classificados em: Diretos: substituição de peças ou equipamentos, manutenção dos processos de proteção (recobrimentos, pinturas, proteção catódica, etc.). Indiretos: paralisações na produção (limpeza, substituição), perda de produto através das tubulações corroídas, perda de eficiência, contaminação de produtos, etc. Alguns casos benéficos de corrosão e de grande importância industrial. Oxidação de aços inoxidáveis: formação de película protetora de Cr2O3. Anodização do alumínio: oxidação de peças de alumínio no anodo de uma cuba eletrolítica, com formação de Al2O3 protetor e decorativo. Proteção catódica com anodos de sacrifício. Corrosão superficial de monumentos e esculturas de bronze: formação de óxidos e sulfetos (escuros) e sais básicos (esverdeados). CASOS BENÉFICOS DE CORROSÃO Quanto mais avançado tecnologicamente for um país, mais elevado o seu gasto com corrosão. A corrosão avança paralelamente ao desenvolvimento tecnológico. Formas de Corrosão Uniforme: se processa em toda a extensão da superfície, ocorrendo perda uniforme de espessura. Por placas: produtos de corrosão formam-se em placas que se desprendem progressivamente. Alveolar: desgaste se dá sob forma localizada, com o aspecto de crateras. Por pite: localizada e de alta intensidade, com profundidade maior que o diâmetro e bordos angulosos. Intergranular: ataque se manifesta no contorno dos grãos. Intragranular: fenômeno se manifesta sob a forma de trincas que se propagam pelo interior dos grãos do material. Filiforme: se processa sob a forma de finos filamentos, não profundos, que se propagam em diferentes direções. Corrosão por Esfoliação: se processa de forma paralela à superfície metálica. Corrosão por Esfoliação Empolamento pelo Hidrogênio Empolamento pelo Hidrogênio Empolamento pelo Hidrogênio Empolamento pelo Hidrogênio Em Torno do Cordão de Solda Identifique as formas de corrosão nos seguintes casos reais Sistema Equipamento sujeito à presença de gás sulfídrico. Material Aço-carbono. Condições Operacionais Presença de gás sulfídrico, H2S. Forma de corrosão Empolamento de chapa de aço-carbono. Sistema Tubulações e áreas de solda. Material Tubulações de aço-carbono revestidas com tinta alumínio- fenólica e junções soldadas. Meio Ambiente Atmosfera marinha. Forma de corrosão Corrosão localizada na área das junções soldadas e presença de respingos de solda em torno dessas junções. Sistema Tubo de aço inoxidável de sistema de aquecimento com vapor d'água. Material Aço inoxidável AISI 304. Condições Operacionais Temperatura: 90-100ºC. Vapor d'água em contato com a superfície externa do tubo de aço inoxidável. Forma de corrosão Após sete dias de operação: presença de perfurações (pites) na superfície externa do tubo. A análise qualitativa do vapor condensado acusou a presença de cloreto. FIM DA AULA
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