Aula Protec a o contra a corrosa o

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UNIVERSIDADE	
  FEDERAL	
  RURAL	
  DO	
  SEMI-­‐ÁRIDO	
  	
  
Bacharelado	
  em	
  Ciência	
  e	
  Tecnologia	
  
Campus	
  Caraúbas	
  -­‐	
  RN	
  
Química	
  Aplicada	
  à	
  Engenharia	
  
Professor:	
  Marcelo	
  Batista	
  de	
  Queiroz	
  
2	
  
A	
   corrosão	
   pode	
   ter	
   CONSEQUÊNCIAS	
   diretas	
   e	
   indiretas,	
   sendo	
  
algumas	
  de	
  natureza	
  econômica,	
  tais	
  como:	
  
	
  
	
  
•  substituição	
  de	
  equipamento	
  corroído;	
  
•  paralisação	
  do	
  equipamento	
  por	
  falhas	
  ocasionadas	
  pela	
  corrosão;	
  
•  emprego	
   de	
   manutenção	
   preventiva	
   (pintura,	
   inibidores,	
  
revestimentos);	
  
•  contaminação	
  ou	
  perda	
  de	
  produtos;	
  
•  perda	
  de	
  eficiência	
  do	
  equipamento	
  (caldeiras,	
  trocadores	
  de	
  calor);	
  
O	
   conhecimento	
   dos	
   mecanismos	
   das	
   reações	
   envolvidas	
   nos	
  
processos	
   corrosivos	
   é	
   pré-­‐requisito	
   para	
   um	
   controle	
   efetivo	
   dessas	
  
ações.	
  
3	
  
Nem	
   a	
   corrosão	
   nem	
   seu	
   controle	
   podem	
   ser	
   tratados	
  
isoladamente;	
   O	
   ESTUDO	
   DE	
   UM	
   PRESSUPÕE	
   O	
   ESTUDO	
   DO	
  
OUTRO,	
  pois	
  o	
  próprio	
  mecanismo	
  de	
  corrosão	
  pode	
  sugerir	
  alguns	
  
modos	
  de	
  combate	
  ao	
  processo	
  corrosivo.	
  
4	
  
No	
   estudo	
   de	
   um	
   processo	
  
corrosivo	
   devem	
   ser	
   sempre	
  
consideradas	
   as	
   variáveis	
  
dependentes	
   do	
   material	
  
metá l i co ,	
   da	
   fo rma	
   de	
  
emprego	
  e	
  do	
  meio	
  corrosivo.	
  
S o m e n t e 	
   o 	
   E S T U D O	
  
CONJUNTO	
   dessas	
   variáveis	
  
permitirá	
   indicar	
   o	
   material	
  
m a i s 	
   a d e q u a d o	
   p a r a	
  
determinado	
  meio	
  corrosivo.	
  
5	
  
As	
   medidas	
   práticas	
   mais	
   comumente	
   usadas	
   para	
   combater	
   a	
  
corrosão	
  são:	
  
	
  
	
  
•  emprego	
  de	
  inibidores	
  de	
  corrosão;	
  
•  modificações	
  de	
  processo;	
  
•  emprego	
   de	
   revestimentos	
   protetores	
   metálicos	
   e	
   não-­‐
metálicos;	
  
•  proteção	
  catódica;	
  
•  proteção	
  anódica;	
  
6	
  
INIBIDORES	
  são	
  substâncias	
  ou	
  mistura	
  de	
  
substâncias	
   que,	
   quando	
   presentes	
   em	
  
concentrações	
   adequadas,	
   no	
   meio	
  
corrosivo,	
  reduz	
  ou	
  elimina	
  a	
  corrosão.	
  
	
  
Substâncias	
  com	
  essas	
  características	
  têm	
  
sido	
  muito	
  usadas	
  como	
  um	
  dos	
  melhores	
  
métodos	
   para	
   a	
   proteção	
   contra	
   a	
  
corrosão,	
   e	
   muitas	
   pesquisas,	
   visando	
   a	
  
utilização	
   de	
   novos	
   compostos	
   com	
   esse	
  
objetivo,	
   têm	
   sido	
   estimuladas	
   por	
  
diversas	
  indústrias.	
  
7	
  
§ 	
  	
  	
  Classificação	
  dos	
  Inibidores	
  
	
  
Existem	
   diferentes	
   classificações	
   para	
   os	
   inibidores,	
   entre	
   as	
  
quais	
  aquelas	
  baseadas	
  na	
  composição	
  e	
  no	
  comportamento.	
  
	
  
•  	
   QUANTO	
   À	
   COMPOSIÇÃO:	
   inibidores	
   orgânicos	
   e	
  
inorgânicos;	
  
	
  
•  	
  QUANTO	
  AO	
  COMPORTAMENTO:	
  inibidores	
  oxidantes,	
  não	
  
oxidantes,	
  anódicos,	
  catódicos	
  e	
  de	
  adsorção.	
  
8	
  
O	
   engenheiro	
   projetista,	
   quando	
   for	
   ESPECIFICAR	
   OS	
  
DETALHES	
   DE	
   UM	
   PROJETO	
   e	
   determinar	
   os	
   materiais,	
   os	
  
métodos	
   de	
   fabricação	
   e	
   de	
   montagem	
   de	
   estruturas	
   ou	
  
equipamentos,	
   necessita	
   aplicar	
   inteligentemente	
   seus	
  
conhecimentos	
   sobre	
   corrosão,	
   para	
   não	
   incidir	
   em	
   erros	
   que	
  
poderão	
  significar	
  grandes	
  perdas	
  futuras.	
  
9	
  
Na	
   especificação	
   de	
   materiais,	
   deve-­‐se	
   considerar,	
   além	
   das	
  
variáveis	
  do	
  processo	
  corrosivo,	
  aquelas	
  relacionadas	
  com:	
  
	
  
	
  
•  	
  propriedades	
  mecânicas	
  e	
  aparência;	
  
•  	
  facilidade	
  de	
  obtenção,	
  de	
  soldagem	
  e	
  de	
  usinagem;	
  
•  	
  	
  compatibilidade	
  com	
  equipamentos	
  já	
  existentes;	
  
•  	
  disponibilidade	
  e	
  tempo	
  de	
  fornecimento;	
  
•  	
  segurança;	
  
•  	
  vida	
  útil	
  estimada	
  do	
  material	
  ou	
  processo;	
  
•  	
  custos	
  dos	
  materiais,	
  de	
  fabricação	
  e	
  manutenção;	
  
•  	
  retorno	
  do	
  investimento.	
  
10	
  
11	
  
12	
  
13	
  
14	
  
15	
  
16	
  
Os	
   metais	
   apresentam	
   uma	
   condição	
  
termodinâmica	
   INSTÁVEL	
   e	
   tendem	
   a	
  mudar	
  
para	
   uma	
   condição	
   estável	
   pela	
   formação	
   de	
  
óxidos,	
  hidróxidos,	
  sais	
  e	
  etc.	
  Dessa	
  maneira,	
  a	
  
corrosão	
   é	
   um	
   processo	
   natural,	
   indesejável.	
  
Para	
   combater,	
   ou	
   melhor,	
   atenuar	
   essa	
  
tendência	
   termodinâmica	
  dos	
  metais,	
  dispõe-­‐
se	
  de	
  vários	
  métodos.	
  
	
  
A	
   maioria	
   dos	
   métodos	
   de	
   controle	
   da	
  
corrosão	
  consiste	
   	
  em	
   intercalar	
  uma	
  camada	
  
protetora	
   entre	
   o	
   metal	
   e	
   o	
   meio	
   corrosivo.	
  
Essas	
   camadas	
   protetoras	
   são	
   de	
   formação	
  
natural	
  ou	
  artificial.	
  
17	
  
Os	
  revestimentos	
  metálicos	
  são	
  usados	
  
com	
   diferentes	
   finalidades	
   como,	
   por	
  
exemplo:	
  
	
  
•  decorativa	
   –	
   ouro,	
   prata,	
   niquel,	
  
cromo;	
  
•  resistência	
  ao	
  atrito	
  –	
  índio,	
  cobre;	
  
•  resistência	
   à	
   corrosão	
   –	
   cromo,	
  
níquel,	
   alumínio,	
   zinco,	
   cádmio,	
  
estanho;	
  
•  endurecimento	
  superficial	
  –	
  cromo;	
  
É	
   evidente	
   que	
   se	
   pode	
   ter	
   a	
   ação	
  
combinada	
  dessas	
  finalidades.	
  
18	
  
Da	
   qualidade	
   dos	
   métodos	
   empregados	
   no	
   revestimento	
   e	
   na	
  
limpeza	
  das	
  superfícies	
  metálicas	
  vai	
  depender	
  da	
  BOA	
  ADERÊNCIA	
  
e	
   a	
   impermeabilidade	
   da	
   película,	
   que	
   são	
   evidentemente	
  
condições	
  essenciais	
  para	
  que	
  haja	
  proteção	
  adequada.	
  
	
  
As	
   técnicas	
   mais	
   frequentemente	
   usadas	
   para	
   a	
   aplicação	
   de	
  
revestimentos	
  metálicos	
  são:	
  
	
  
•  	
  Cladização	
  
•  	
  Imersão	
  a	
  quente	
  
•  	
  Aspersão	
  térmica	
  (Metalização)	
  
•  	
  Eletrodeposição	
  
19	
  
§  	
  Cladização	
  
Pode	
   ser	
   feito	
   pela	
   laminação	
   conjunta,	
   a	
   quente,	
   de	
   chapas	
   do	
  
metal-­‐base	
   e	
   do	
   revestimento,	
   pelo	
   processo	
   de	
   explosão	
   ou	
   por	
  
solda.	
  
	
  
	
  
§  	
  Imersão	
  a	
  quente	
  
É	
   o	
   revestimento	
  metálico	
   que	
   se	
   obtém	
  por	
   imersão	
   do	
  material	
  
metálico	
   em	
   um	
   banho	
   do	
   metal	
   fundido.	
   É	
   um	
   processo	
   muito	
  
usado	
   para	
   o	
   revestimento	
   deaço	
   com	
   estanho,	
   com	
   cobre,	
   com	
  
alumínio	
  e	
  com	
  zinco.	
  
20	
  
§  Aspersão	
  térmica	
  	
  (Metalização)	
  
O	
  processo	
  de	
  aspersão	
  térmica	
  ou	
  metalização	
  consiste	
  na	
  aplicação	
  
de	
  um	
  revestimento,	
  metálico	
  ou	
  não-­‐metálico,	
  usando	
  uma	
  pistola	
  
de	
   aspersão	
   ou	
   de	
  metalização.	
  A	
   liga,	
   ou	
  metal,	
   é	
   aquecida	
   até	
   a	
  
fusão	
   e	
   por	
   meio	
   de	
   ar	
   comprimido	
   é	
   projetada,	
   sob	
   a	
   forma	
   de	
  
finíssimas	
  partículas,	
  em	
  um	
  substrato	
  adequadamente	
  preparado.	
  
	
  
§  	
  Eletrodeposição	
  
	
  
É	
  um	
  processo	
  comumente	
  utilizado,	
  pois	
  se	
  consegue	
  revestimento	
  
muito	
   fino	
   e	
   relativamente	
   livre	
   de	
   poros.	
   É	
   economicamente	
  
importante,	
  e	
  geralmente	
  utiliza-­‐se:	
  ouro,	
  prata	
  e	
  cobre.	
  
21	
  
§ 	
  	
  	
  Revestimentos	
  Não-­‐metálicos	
  Inorgânicos	
  
Os	
   revestimentos	
   não-­‐metálicos	
   inorgânicos	
  
são	
   aqueles	
   constituídos	
   de	
   COMPOSTOS	
  
INORGÂNICOS	
   que	
   são	
   depos i tados	
  
diretamente	
   na	
   superfície	
   metálica	
   ou	
  
formados	
  sobre	
  essa	
  superfície.	
  
	
  
Ent re	
   os	
   revest imentos	
   inorgân icos	
  
depositados	
  sobre	
  superfícies	
  metálicas	
  e	
  mais	
  
usadas	
  em	
  proteção	
  contra	
  a	
   corrosão	
  podem	
  
ser	
   citados:	
   esmaltes	
   vitrosos,	
   vidros,	
  
porcelanas,	
   cimentos,	
   óxidos,	
   carbetos,	
  
nitretos,	
  boretos	
  e	
  silicietos.	
  
22	
  
§ 	
  	
  	
  Revestimentos	
  Não-­‐metálicos	
  Orgânicos	
  
Dentre	
  as	
  técnicas	
  de	
  proteção	
  anticorrosiva	
  existentes,	
  a	
  aplicação	
  
de	
   TINTAS	
   OU	
   ESQUEMAS	
   DE	
   PINTURA	
   é	
   uma	
   das	
   mais	
  
empregadas.	
   A	
   pintura,	
   como	
   técnica	
   de	
   proteção	
   anticorrosiva,	
  
apresenta	
   uma	
   série	
   de	
   propriedades	
   importantes,	
   tais	
   como	
  
facilidade	
   de	
   aplicação	
   e	
   de	
   manutenção,	
   relação	
   custo-­‐benefício	
  
atraente.	
  
23	
  
Outras	
  propriedades	
  dos	
  esquemas	
  de	
  pintura:	
  
	
  
•  	
  finalidade	
  estética;	
  
•  	
  auxílio	
  na	
  segurança	
  industrial;	
  
•  	
  sinalização;	
  
•  	
  identificação	
  de	
  fluidos	
  em	
  tubulações	
  ou	
  reservatórios;	
  
•  	
  impedir	
  incrustações	
  em	
  cascos	
  de	
  embarcações;	
  
•  	
  impermeabilização;	
  
•  	
  permitir	
  maior	
  ou	
  menor	
  absorção	
  de	
  calor;	
  
•  	
  diminuição	
  da	
  rugosidade	
  superficial.	
  
24	
  
Para	
  fins	
  de	
  proteção	
  anticorrosiva	
  de	
  
e s t r u t u r a s	
   me t á l i c a s	
   o u	
   d e	
  
equipamentos,	
   um	
   esquema	
   de	
  
pintura	
   é	
   composto,	
   na	
   maioria	
   dos	
  
casos,	
  por	
  três	
  tipos	
  de	
  tintas:	
  tinta	
  de	
  
fundo	
   ou	
   primária	
   (primer),	
   tinta	
  
intermediária	
  e	
  tinta	
  de	
  acabamento.	
  
É	
   importante	
   resaltar	
   que	
   nem	
   sempre	
   é	
   necessária	
   a	
   presença	
   da	
  
tinta	
  intermediária.	
  
25	
  
Tintas	
   primárias	
   (primers)	
   –	
   são	
  
aquelas	
   aplicadas	
   diretamente	
   ao	
  
substrato.	
   Essas	
   tintas	
   contém	
   na	
  
composição	
   os	
   pigmentos	
   ditos	
  
anticorrosivos.	
   Em	
   geral	
   são	
   foscas	
  
ou	
  semifoscas.	
  
Tintas	
   intermediárias	
  –	
  tem	
  normalmente	
  a	
  função	
  de	
  aumentar	
  a	
  
espessura	
   do	
   revestimento,	
   com	
   o	
   objetivo	
   de	
   melhorar	
   as	
  
características	
  de	
  proteção	
  por	
  barreira	
  do	
  mesmo.	
  
26	
  
Tintas	
  de	
   acabamento	
  –	
   são	
   tintas	
  
que	
   têm	
   a	
   função	
   de	
   conferir	
   a	
  
resistência	
  química	
  ao	
  revestimento,	
  
pois	
   são	
   elas	
   que	
   estão	
   em	
   contato	
  
direto	
   com	
   o	
   meio	
   corrosivo.	
   Além	
  
disso,	
   são	
   as	
   tintas	
   que	
   conferem	
   a	
  
cor	
   final	
   aos	
   revestimentos	
   por	
  
pintura.	
  
27	
  
Com	
  a	
  utilização	
  da	
  proteção	
  catódica	
  
consegue-­‐se	
   manter	
   importantes	
  
instalações	
   metálicas	
   completamente	
  
l ivres	
   da	
   corrosão	
   por	
   tempo	
  
indeterminado,	
   mesmo	
   que	
   não	
   seja	
  
aplicado	
   sobre	
   suas	
   superfícies	
  
nenhum	
  tipo	
  de	
  revestimento	
  e	
  que	
  as	
  
condições	
   agressivas	
   do	
   meio	
   sejam	
  
extremamente	
  severas.	
  
A	
   grande	
   virtude	
   dessa	
   técnica	
   é	
   permitir	
   o	
   controle	
   seguro	
   da	
  
corrosão	
   em	
   instalações	
   que,	
   por	
   serem	
   enterradas	
   ou	
   imersas,	
   não	
  
podem	
  ser	
  inspecionadas	
  ou	
  revistadas	
  periodicamente.	
  
28	
  
§  	
  Mecanismo	
  
O	
   mecanismo	
   de	
   funcionamento	
   da	
   proteção	
   catódica	
   é	
  
extremamente	
  simples.	
  	
  
	
  
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.	
  
	
  
As	
  heterogeneidades	
  do	
  solo,	
  em	
  conjunto	
  com	
  as	
  heterogeneidades	
  
existentes	
  no	
  material	
  metálico,	
  agravam	
  os	
  problemas	
  de	
  corrosão,	
  
uma	
  vez	
  que	
  tais	
  variações	
  dão	
  origem	
  também	
  a	
  pilhas	
  de	
  corrosão	
  
severas	
  nas	
  superfícies	
  dos	
  materiais	
  enterrados.	
  
29	
  
30	
  
Pela	
   natureza	
   eletroquímica	
   da	
   corrosão	
   verifica-­‐se	
   que	
   há	
   um	
  
fluxo	
  de	
  corrente	
  através	
  do	
  eletrólito	
  e	
  do	
  metal,	
  de	
  tal	
  maneira	
  
que	
  os	
   cátions	
   saem	
  do	
  anodo	
  para	
  a	
   solução	
  ao	
  mesmo	
   tempo	
  
em	
  que	
  os	
  elétrons	
  se	
  dirigem	
  do	
  anodo	
  para	
  o	
  catodo	
  seguindo	
  o	
  
circuito	
  metálico.	
  
31	
  
Proteger	
  catodicamente	
  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	
   e	
   a	
   corrosão	
   é	
  
totalmente	
  eliminada.	
  
32	
  
Se	
  um	
  novo	
  circuito	
  for	
  estabelecido	
  
compreendendo	
   um	
   bloco	
   metálico	
  
(C)	
   imerso	
  no	
  eletrólito,	
  e	
  uma	
  fonte	
  
de	
   força	
   eletromotriz	
   com	
   o	
   polo	
  
positivo	
   ligado	
   a	
   (C)	
   e	
   o	
   polo	
  
negativo	
  ligado	
  a	
  (A)	
  e	
  (B),	
  tornando-­‐
os,	
   assim,	
  mais	
   negativos	
   por	
   causa	
  
dos	
   elétrons	
   que	
   escoam	
   poreles	
  
para	
  o	
  eletrólito,	
  consequentemente	
  
os	
   polos	
   (A)	
   e	
   (B)	
   funcionam	
   como	
  
c a t o d o	
   e	
   fi c am ,	
   p o r t a n t o ,	
  
protegidos.	
  
33	
  
§ 	
  	
  	
  	
  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	
   elétrica	
   na	
  
estrutura	
  através	
  do	
  eletrólito.	
  São	
  eles:	
  	
  
	
  
•  proteção	
  catódica	
  galvânica	
  ou	
  por	
  anodos	
  galvânicos	
  ou	
  
de	
  sacrifício;	
  
	
  
•  proteção	
  catódica	
  por	
  corrente	
  impressa	
  ou	
  forçada.	
  
34	
  
Neste	
   processo	
   o	
   fluxo	
   de	
  
corrente	
   elétrica	
   fornecido	
  
origina-­‐se	
   da	
   diferença	
   de	
  
potencial	
   existente	
   entre	
   o	
  
metal	
   a	
   proteger	
   e	
   outro	
  
escolhido	
   como	
  anodo	
   e	
   que	
  
tem	
   potencial	
   mais	
   negativo	
  
na	
  tabela	
  de	
  potenciais.	
  
§ 	
  	
  	
  	
  Proteção	
  Catódica	
  Galvânica	
  
35	
  
Os	
  materiais	
  usados,	
  na	
  prática,	
  como	
  anodos	
  galvânicos	
  são	
  ligas	
  
de	
  magnésio,	
  zinco	
  ou	
  alumínio.	
  Esses	
  anodos	
  devem	
  satisfazer	
  a	
  
certas	
  exigências,	
  tais	
  como:	
  
	
  
•  bom	
   rendimento	
   teórico	
   da	
   corrente	
   em	
   relação	
   às	
  massas	
  
consumidas;	
  
	
  
•  a	
   corrente	
   não	
   deve	
   diminuir	
   com	
   o	
   tempo	
   (formação	
   de	
  
películas	
  passivantes);	
  
•  o	
  rendimento	
  prático	
  da	
  corrente	
  não	
  deve	
  ser	
  muito	
  inferior	
  
ao	
  teórico.	
  
36	
  
Como	
  é	
   de	
   fundamental	
   importância	
   a	
   composição	
   da	
   liga	
   para	
   o	
  
bom	
   desempenho	
   do	
   anodo	
   galvânico,	
   procura-­‐se	
   adicionar	
  
elementos	
  para	
  que	
  o	
  anodo	
  apresente	
  as	
  características	
  desejadas,	
  
tais	
  como:	
  
	
  
•  potencial	
   de	
   corrosão	
   suficientemente	
   negativo:	
   razão	
   da	
  
adição	
  de	
  manganês	
  nos	
  anodos	
  de	
  magnésio;	
  
	
  
•  alta	
   eficiência	
   no	
   anodo:	
   não	
   deve	
   conter	
   impurezas	
   que	
  
possam	
   originar	
   autocorrosão	
   ou	
   torná-­‐lo	
   ineficiente	
   (evitar	
  
elevado	
  teor	
  de	
  ferro);	
  
•  estado	
   ativo	
   para	
   que	
   o	
   anodo	
   seja	
   corroído	
   uniformemente,	
  
evitando	
  que	
  ocorra	
  a	
  sua	
  passivação.	
  
37	
  
A	
  utilização	
  dos	
  anodos	
  é	
  função	
  das	
  características	
  da	
  estrutura	
  a	
  
ser	
   protegida	
   e	
  do	
   tipo	
  de	
   eletrólito	
   em	
  contato	
   com	
  o	
  material	
  
metálico.	
  	
  
	
  
•  Alumínio:	
  estruturas	
  metálicas	
  imersas	
  em	
  água	
  do	
  mar;	
  
•  Magnésio:	
   estruturas	
   metálicas	
   imersas	
   em	
   água	
   doce,	
   ou	
  
enterradas	
   em	
   solos	
   com	
   resistividade	
   elétrica	
   de	
   até	
   3000	
  
Ω.cm;	
  
•  Zinco:	
   estruturas	
   metálicas	
   imersas	
   em	
   água	
   do	
   mar	
   ou	
  
enterradas	
   em	
   solos	
   com	
   resistividade	
   elétrica	
   de	
   até	
   1000	
  
Ω.cm.	
  
38	
  
§ 	
  	
  	
  	
  Aplicações	
  
Proteção	
  catódica	
  galvânica	
  	
  para	
  uma	
  tubulação	
  enterrada	
  
39	
  
§ 	
  	
  	
  	
  Aplicações	
  
Proteção	
  catódica	
  galvânica	
  	
  para	
  uma	
  chapa	
  de	
  aço	
  mergulhada	
  em	
  um	
  eletrólito	
  
40	
  
§ 	
  	
  	
  Proteção	
  Catódica	
  por	
  Corrente	
  Impressa	
  
O	
  sistema	
  de	
  proteção	
  catódica	
  por	
  corrente	
  impressa	
  é	
  aquele	
  que	
  
utiliza	
  uma	
  FORÇA	
  ELETROMOTRIZ,	
  proveniente	
  de	
  uma	
  fonte	
  de	
  
corrente	
  contínua,	
  para	
   imprimir	
  a	
  corrente	
  necessária	
  à	
  proteção	
  
da	
  estrutura	
  considerada.	
  	
  
	
  
Esta	
   força	
   eletromotriz	
   pode	
   provir	
   de	
   baterias	
   convencionais,	
  
baterias	
  solares,	
  conjuntos	
  motor-­‐gerador	
  ou	
  RETIFICADORES	
  DE	
  
CORRENTE.	
   Os	
   retificadores	
   constituem	
   a	
   fonte	
   mais	
  
frequentemente	
  utilizada,	
  e	
  através	
  deles	
  retifica-­‐se	
  uma	
  corrente	
  
alternada,	
   obtendo-­‐se	
   uma	
   corrente	
   contínua	
   que	
   é	
   injetada	
   no	
  
circuito	
  de	
  proteção.	
  
41	
  
42	
  
Para	
   a	
   dispersão	
   dessa	
  
cor rente	
   e lét r i ca	
   no	
  
eletrólito	
   são	
   utilizados	
  
anodos	
   especiais,	
   inertes,	
  
com	
   características	
   e	
  
aplicações	
   que	
   dependem	
  
do	
   eletrólito	
   onde	
   são	
  
utilizados	
  
43	
  
A	
   grande	
   vantagem	
   do	
   método	
   por	
   CORRENTE	
   IMPRESSA	
  
consiste	
   no	
   fato	
   de	
   a	
   fonte	
   geradora	
   (retificador)	
   poder	
   ter	
   a	
  
potência	
  e	
  a	
   tensão	
  de	
  saída	
  de	
  que	
  se	
  necessite,	
  em	
  função	
  da	
  
resistividade	
  do	
  eletrólito,	
  o	
  que	
  leva	
  a	
  concluir	
  que	
  esse	
  método	
  
se	
   aplica	
   à	
   proteção	
   de	
   estruturas	
   com	
   eletrólitos	
   de	
   baixa,	
  
média,	
  alta	
  e	
  altíssima	
  resistividade	
  elétrica.	
  
44	
  
Proteção	
  catódica	
  por	
  corrente	
  impressa	
  para	
  uma	
  tubulação	
  enterrada	
  
45	
  
Proteção	
  catódica	
  por	
  corrente	
  impressa	
  para	
  uma	
  	
  
estaca	
  de	
  píer	
  de	
  atracação	
  de	
  navios	
  
46	
  
As	
   principais	
   aplicações	
   dos	
   sistemas	
   de	
   proteção	
   catódica	
   no	
   Brasil	
  
são:	
  
	
  
Oleodutos	
  -­‐	
  Todos	
  os	
  oleodutos	
  existentes	
  em	
  operação	
  no	
  Brasil	
  são	
  
protegidas	
  catodicamente,	
  a	
  maioria	
  por	
  corrente	
  impressa;	
  
	
  
Gasodutos	
  -­‐	
  Todos	
  os	
  gasodutos	
  existentes	
  no	
  Brasil	
  possuem	
  sistema	
  
de	
   proteção	
   catódica,	
   inclusive	
   as	
   redes	
   de	
   distribuição	
   de	
   gás	
  
domiciliar	
   e	
   industrial	
   sendo	
   o	
   sistema	
   por	
   corrente	
   impressa	
   o	
  mais	
  
aplicado;	
  
	
  
Minerodutos	
  -­‐	
  Os	
  minerodutos	
  em	
  operação	
  no	
  Brasil,	
  construídos	
  em	
  
aço,	
  estão	
  protegidos	
  com	
  o	
  sistema	
  por	
  corrente	
  impressa;	
  
47	
  
As	
  principais	
  aplicações	
  dos	
  sistemas	
  de	
  proteção	
  catódica	
  no	
  Brasil	
  
são:	
  
	
  
Adutoras	
   -­‐	
  A	
  grande	
  maioria	
  das	
  adutoras	
  de	
  aço	
  das	
   companhias	
  
de	
   saneamento	
   de	
   todo	
   o	
   Brasil	
   está	
   também	
   protegida	
  
catodicamente	
  com	
  sistema	
  por	
  corrente	
  impressa;	
  
	
  
Plataformas	
   de	
   Petróleo	
   -­‐	
   Todas	
   as	
   plataformas	
   de	
   prospecção	
   e	
  
produção	
   de	
   petróleo	
   no	
  mar,	
   atualmente	
   em	
  operaçãono	
  Brasil,	
  
são	
   protegidas	
   catodicamente,	
   sendo	
   o	
   sistema	
   galvânico	
   com	
  
anodos	
  de	
  alumínio	
  o	
  mais	
  aplicado;	
  
48	
  
As	
  principais	
  aplicações	
  dos	
  sistemas	
  de	
  proteção	
  catódica	
  no	
  Brasil	
  
são:	
  
	
  
Tanques	
  de	
  Armazenamento	
  -­‐	
  A	
  maioria	
  dos	
  parques	
  de	
  tanques	
  de	
  
armazenamento	
   de	
   petróleo,	
   álcool	
   e	
   derivados	
   de	
   petróleo	
  
existentes	
   no	
   Brasil	
   está	
   protegida	
   com	
   sistemas	
   de	
   proteção	
  
catódica	
  por	
  corrente	
  impressa;	
  
	
  
Navios	
   -­‐	
   Os	
   navios	
   e	
   embarcações	
   construídos	
   em	
   aço	
   são	
  
protegidos	
   com	
   sistema	
   galvânico	
   ou	
   por	
   corrente	
   impressa,	
   a	
  
depender	
  das	
  características	
  de	
  cada	
  um.	
  
49	
  
50	
  
A	
   proteção	
   anódica	
   baseia-­‐se	
   na	
   formação	
   de	
   uma	
   película	
  
protetora,	
   nos	
   materiais	
   metálicos,	
   por	
   aplicação	
   de	
   corrente	
  
anódica	
  externa.	
  Essa	
  corrente	
  ocasiona	
  polarização	
  anódica,	
  que	
  
possibilita	
  a	
  passivação	
  do	
  metal.	
  
51	
  
Entre	
   as	
   condições	
   necessárias	
   para	
   aplicação	
   da	
   proteção	
  
anódica,	
  devem	
  ser	
  destacadas:	
  
	
  
	
  
•  	
   o	
   material	
   metálico	
   deve	
   apresentar	
   a	
   transição	
   ativo/
passivo	
  no	
  meio	
  corrosivo	
  em	
  que	
  vai	
  ser	
  utilizado;	
  
•  	
   todas	
   as	
   partes	
   expostas	
   devem	
   ser	
   passivadas	
   e	
  
mantidas	
  nessa	
  condição.	
  
52	
  
A	
   aplicação	
   da	
   proteção	
   anódica	
   faz	
   com	
   que	
   a	
   dissolução	
   do	
  
filme	
   seja	
   impossível	
   e,	
   quando	
   ocorre	
   qualquer	
   falha	
   no	
   filme,	
  
esse	
   é	
   automaticamente	
   reparado	
   pela	
   formação	
   de	
   novo	
   filme	
  
ou	
  película	
  protetora.	
  	
  
53	
  
Para	
  se	
  usar	
  a	
  proteção	
  
anódica,	
  deve-­‐se	
  
estabelecer	
  e	
  manter	
  o	
  
potencial	
  passivo	
  em	
  	
  todo	
  o	
  
material	
  metálico.	
  
Para	
  se	
  ter	
  essa	
  condição,	
  é	
  
necessário	
  o	
  emprego	
  de	
  
um	
  instrumento	
  que	
  
proporcione	
  a	
  corrente	
  
adequada	
  para	
  passivar	
  o	
  
metal.	
  
Isso	
  se	
  consegue	
  usando	
  
instrumentos	
  eletrônicos	
  
como	
  o	
  POTENCIOSTATO,	
  
que	
  mantém	
  
automaticamente	
  o	
  
potencial	
  de	
  passivação.	
  
O	
  potenciostato	
  mantém	
  o	
  
material	
  	
  metálico	
  a	
  um	
  
potencial	
  constante	
  em	
  
relação	
  a	
  um	
  eletrodo	
  de	
  
referência.	
  
54	
  
O	
   potenc iostato	
   tem	
   t rês	
  
terminais:	
  um	
  é	
  ligado	
  ao	
  material	
  
a	
   ser	
   protegido	
   (anodo),	
   outro	
   a	
  
um	
   catodo	
   auxiliar,	
   que	
   deve	
   ser	
  
estável	
   (aço	
   inox,	
   latão/platina,	
  
etc)	
  e	
  o	
  terceiro	
  a	
  um	
  eletrodo	
  de	
  
referência	
  (calomelano,	
  Ag/AgCl).	
  
	
  
55	
  
56	
  
Como	
  a	
  PROTEÇÃO	
  ANÓDICA	
  é	
  utilizada	
  em	
  meios	
   fortemente	
  
corrosivos,	
  tem	
  sido	
  empregada	
  em:	
  
	
  
•  	
  reatores	
  de	
  sulfonação,	
  
•  	
  tanques	
  de	
  armazenamento	
  de	
  ácido	
  sulfúrico,	
  
•  	
  digestores	
  alcalinos	
  na	
  indústria	
  de	
  celulose,	
  
•  	
  trocadores	
  de	
  calor	
  de	
  aço	
  inoxidável	
  para	
  ácido	
  sulfúrico.