Parte 5

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MATERIAIS PARA 
EQUIPAMENTOS DE 
PROCESSOS QUÍMICOS 
Macromoléculas versus Polímeros 
 Lignina 
São moléculas grandes e complexas, de 
elevada massa molar, podendo ou não 
possuir unidades repetidas. 
São moléculas de massa molar 
da ordem de 103 a 106 g/mol 
construídas a partir da repetição 
de unidades estruturais menores 
denominadas “meros” ao longo 
da cadeia. 
Polímeros em Equipamentos de Processos 
Vantagens (comparação com os metais): 
 
1. Baixa densidade. 
2. Resistência a corrosão. 
3. Acabamento liso (baixo coeficiente de atrito): facilita 
a limpeza e drenagem. 
4. Baixa condutividade térmica. 
5. Isolante elétrico: por este motivo são empregados 
como arruelas, juntas e luvas, destinada a minimizar a 
formação da pilha galvânica entre componentes feitos 
com metais diferentes. 
Polímeros em Equipamentos de Processos 
Vantagens (comparação com os metais): 
 
6. Facilidade de fabricação e manuseio. 
7. Absorção de vibração, choques e de ruídos. 
8. Dispensa pintura. 
9. Transparência. 
10. Versatilidade de materiais (plásticos rígidos, 
adesivos, borrachas etc.) 
Polímeros em Equipamentos de Processos 
Desvantagens (comparação com os metais): 
 
1.  Resistência a temperatura. 
2.  Resistência mecânica. 
3.  Coeficiente de dilatação. 
4.  Estabilidade dimensional: quase todos os polímeros 
exibem fluência a temperatura ambiente. 
5. Combustível (minimizar c/ a adição de um retardante 
de chama). 
6. Acumulo de carga estática (explosão): adicionar um 
antiestático, aumentar a umidade do ambiente. 
Polímeros em Equipamentos de Processos 
Exemplos de materiais 
Policloreto de vinila – PVC 
Polietileno – PE 
Polipropileno – PP 
Politetrafluoretileno – PFTE 
Elastômeros: NBR, SBR, CSM, EPDM, CR, 
elastômeros fluorados, silicone etc. 
Fibras: Aramida, fibra carbono, celulose etc. 
Polímeros em Equipamentos de Processos 
Exemplos de Utilização: 
 Tubulações 
 Revestimentos anticorrosivos 
 Tanques e vasos com pressão (até 10kg/cm2) : desde 
que reforçado com fibra de vidro 
 Peças internas 
 Juntas, gaxetas, anéis de vedação, diafragmas, 
mangueiras flexíveis, amortecedores de impacto, etc. 
Revestimentos Não Metálicos Orgânicos – 
Proteção contra Corrosão eletroquímica 
Os principais revestimentos orgânicos são: 
 
 Pintura industrial: 
 Revestimentos com plásticos ou plásticos reforçados 
 Revestimentos com borrachas: Equipamentos e 
tubulações que trabalham com fluidos corrosivos 
 Revestimentos para tubulações enterradas ou 
submersas 
Pintura industrial 
Dentre as técnicas de proteção anticorrosiva existentes, a 
aplicação de tinta ou “esquemas de pintura” é uma das mais 
empregadas. 
 
Vantagens: 
 Facilidade de aplicação e de manutenção, 
 Relação custo-benefício atraente; 
 Estética; 
 Auxílio na segurança industrial; 
 Identificação de fluídos em tubulações ou reservatórios 
Pintura industrial 
Vantagens (cont.): 
 Dificultar a incrustações de microrganismo marinhos em 
cascas de embarcações; 
 Impermeabilizar; 
 Diminuir a rugosidade superficial; 
 Permitir maior ou menor absorção de calor, através da 
seleção correta das cores; 
Pintura industrial 
Emprego: 
Estruturas aéreas e submersas (desde que possam sofrer 
manutenção periódica – ex.: navios, embarcações, boias, 
etc. 
 
Espessura do revestimento: faixa de 40 a 500 μm, 
podendo, em casos especiais, chegar a 1.000 μm. 
 
Exemplos: 
Atmosfera altamente agressiva: 250 μm 
Superfícies quentes: 75 - 120 μm 
Contato com água salgada: 300 μm 
CORES NA PINTURA INDUSTRIAL 
ASPECTO DE IDENTIFICAÇÃO (cor) 
Deve-se procurar padronizar as cores visando a reduzir o 
número de tintas. 
 
Cores + usadas na identificação são: 
Alumínio: para tanques de armazenamento, vasos de 
pressão, tubulações (exceto as utilidades), estruturas 
metálicas em geral, reatores, permutadores de calor, entre 
outros; 
 
CORES NA PINTURA INDUSTRIAL 
 Branca: 
 
 Azul: 
 
 Cinza claro: 
 
 Cinza escuro: 
 
 Verde: 
 
 Preta: 
 
 Vermelha: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tanques de armazenamento de petróleo e derivados 
leves, instalações de hidrocarbonetos gasosos, em 
especial GLP. 
Tubulações de ar comprimido; 
Vácuo; 
Eletrodutos; 
Tubulações de água 
Combustível de alta viscosidade (óleo combustível); 
Tubulações e instalações de combate a incêndio 
O que é um Esquema de Pintura? 
Definição: É um Procedimento que descreve as etapas de 
aplicação do revestimento, tais como: 
 
 Tipo de preparo e grau de limpeza da superfície; 
 Esquema de tintas: fundo, intermediária e de 
acabamento; 
 Espessuras de cada uma das demãos de tintas; 
 Intervalo entre demãos e os métodos de aplicação das 
tintas; 
 Critérios para execução de retoques na pintura; 
 Ensaios de controle de qualidade. 
Preparo da Superfície 
Envolve as seguintes operações 
 Inspeção Visual: Assinalar locais onde haja manchas de óleos, 
graxas, defeitos superficiais, impregnação de abrasivos e o estado 
inicial de oxidação (Normas: ISO 8.501-1); 
 Limpeza com solvente e remoção de defeitos superficiais (por 
esmerilhamento); 
 Lavagem com H2O (teor de Cl < 50ppm, pH:6,8-7,2) 
 Limpeza por ação mecânica: prover o grau de limpeza desejado e 
a rugosidade adequada a pintura. 
OBJETIVO: Remover qualquer contaminação (óxidos, carepas, 
revestimentos anteriores, poeiras, sujeiras etc.) do substrato. 
TIPOS DE LIMPEZA POR AÇÃO MECÂNICA 
 (Aço Carbono) 
 
 LIMPEZA COM FERRAMENTAS MECÂNICAS MANUAIS 
 LIMPEZA COM JATEAMENTO ABRASIVO 
 LIMPEZA POR HIDROJATEAMENTO 
 Limpeza com jateamento abrasivo: 
• Utiliza um jato abrasivo de granalha de aço, escória de 
cobre, vidro, entre outros materiais impulsionado por um 
fluido, em geral ar comprimido . 
• Alto rendimento de execução 
• Rugosidade adequada a pintura 
 
Nota: perfil de rugosidade obtido no jateamento é função 
da granulometria do abrasivo. 
Norma ISO 8.501-1 estabelece quatro estados iniciais de 
oxidação de chapas de aço. 
 
 
O QUE É CAREPA DE LAMINAÇÃO? 
A carepa é camada superficial constituída de uma mistura de 
óxidos de ferro que é formada durante a laminação do aço. 
 
Carepa se desprende do aço  a pintura não pode ser 
aplicada sobre esta superfície. 
Grau A – superfície de aço com a carepa de laminação 
praticamente intacta em toda superfície e sem corrosão. 
Representa a superfície de aço recém saída da laminação. 
Grau B – superfície de aço com princípio de corrosão, 
quando a carepa de laminação começa a soltar 
Grau C – Superfície de aço onde a carepa de laminação foi 
eliminada pela corrosão ou poderá ser removida por 
raspagem ou jateamento, desde que não tenha formado ainda 
cavidades muito visíveis (pites) em grande escala. 
 
Grau D – superfície de aço onde toda a carepa de laminação 
foi eliminada e na qual se observa uma corrosão atmosférica 
severa e generalizada, apresentando pites e alvéolos. 
Graus de intemperismo – processo de 
repintura 
+ degradada 
Graus de Limpeza com Jateamento Abrasivo 
Tipo Uso 
Jato ligeiro 
(Sa1) 
Limpeza ligeira e precária, em geral pouco 
empregada para pintura, exceto em alguns 
casos de repintura. Eficiência de retirada de 
produtos de corrosão: ~5%. 
Jato comercial ou 
limpeza ao metal cinza 
(Sa2) 
Limpeza de superfície com a retirada de 
óxidos, carepa de laminação, etc. Eficiência de 
retirada de produtosde corrosão: ~50% 
Jato ao metal quase 
branco 
(Sa21/2) 
Limpeza com a retirada quase que total dos 
óxidos, carepas de laminação, etc. Eficiência da 
retirada: ~95% 
Jato ao metal branco 
(Sa3) 
Limpeza total 
(ISO 8.501-1) 
Graus de Limpeza com Jateamento Abrasivo 
Após Jato ligeiro 
Graus de Limpeza com Jateamento Abrasivo 
Após Jato Comercial 
Graus de Limpeza com Jateamento Abrasivo 
Após Jato ao metal quase 
Branco 
Após Jato ao metal Branco 
Graus de Limpeza com Jateamento Abrasivo 
Jato ao metal Branco (boia) 
Antes do Jateamento 
Após o Jateamento 
Nota: Conforme 
Portaria do Ministério 
do Trabalho no 99 e a 
NR-15, o jateamento 
abrasivo que utilize 
areia seca ou úmida 
está proibido em todo o 
território brasileiro 
 Limpeza com hidrojateamento: 
• Aplicação de água (limpa) a: 
Baixa pressão: até 70bar; 
média pressão: 70-700bar; 
alta pressão 700-1700 bar e 
altíssima pressão: acima de 1700 bar 
 Limpeza com hidrojateamento: 
 
• Este processo também não produz faísca, sendo desta 
forma viável a aplicação em áreas de riscos (sujeitas à 
explosão). 
 
• Não desgasta a superfície jateada, retirando apenas a tinta, 
borracha, plástico, ferrugem ou outro material de que não 
faça parte da estrutura da superfície metálica ou de 
alvenaria. 
 
• Este processo não produz Rugosidade (não abre 
ancoragem) – utilizar o hidrojateamento em superfície que 
já foram jateadas. 
O que é um Esquema de Pintura? 
 Tipo de preparo e grau de limpeza da superfície; 
 Esquema de tintas: fundo, intermediária e de 
acabamento; 
 Espessuras de cada uma das demãos de tintas; 
 Intervalo entre demãos e os métodos de aplicação das 
tintas; 
 Critérios para execução de retoques na pintura; 
 Ensaios de controle de qualidade. 
Esquema de tintas: fundo, intermediária e de 
acabamento 
a) Tintas de fundo (primers): Aplicadas diretamente ao 
substrato. 
Características: 
• Responsável pela aderência do esquema ao substrato; 
• Em geral, são foscas ou semifoscas, normalmente como 
tem  concentração volumétrica de pigmentos, formam 
uma película rugosa; 
• Contém pigmentos inibidores de corrosão. 
b) Tintas intermediaria (não existe sempre): 
Função: 
(a) aumentar a espessura do revestimento (melhora 
a proteção de barreira) e/ou 
(b) seladora da porosidade do primer (neste caso, 
não necessariamente precisa ter alta espessura). 
 
 
Esquema de tintas: fundo, intermediária e de 
acabamento 
Esquema de tintas: fundo, intermediária 
e de acabamento 
c) Tintas de acabamento: 
Tem a função de conferir a resistência química ao 
revestimento (contato com o meio corrosivo), além de da cor 
final. 
 
 
Tintas anticorrosivas 
Propriedades: 
 
Aderência: qualquer falha na película pode dar inicio 
ao processo de corrosão. 
 
Impermeável: evitar a o contato do meio corrosivo 
como o metal. 
 impermeabilidade  vida útil da proteção 
 
Flexível: acompanhar os movimentos de contração e 
dilatação da estrutura sem que haja a formação de 
fissuras. 
 
 
Tintas anticorrosivas 
Mecanismos de Proteção: 
 Por barreira: 
 impermeabilidade e aderência  proteção 
Resinas impermeáveis + pigmentos lamelares 
Desvantagem: Dano à película a corrosão se propagará. 
 
Tintas anticorrosivas 
Mecanismos de Proteção: 
 
Inibidores: compostos anticorrosivos, que “isolam a área 
anódica da catódica”. 
Exemplos: Cromato de zinco: libera o íon cromato que é 
um excelente inibidor anódico. 
 
Componente de sacrifício: 
Exemplos: O Zn se corrói, protegendo o substrato de aço 
carbono. 
 % Zn na película de tinta seca: mínimo 85%. 
 
Componentes das Tintas 
Tintas são suspensões homogêneas de partículas 
sólidas (pigmentos) dispersos em uma resina 
(veículos), solubilizada em uma mistura de solventes 
em presença de componentes em menores proporções 
(aditivos). 
Solventes 
 Auxiliar na fabricação da tinta, 
 Solubilizar a resina, 
 Ajustar a viscosidade. 
 
 
Pigmentos 
Partículas sólidas insolúveis no veículo fixo. 
Proteção anticorrosiva. 
Cor. 
Opacidade. 
 Impermeabilidade. 
Melhoria das características da película 
 
Pigmentos (exemplos) 
TiO2: Excelente resistência a radiação solar e 
química (exceto a H2SO4 e HF concentrados). 
Elevado poder de cobertura. 
 
Alumínio: Altíssimo poder de cobertura. 
O formato lamelar melhora a propriedade de 
barreira, contribuindo na proteção a corrosão. 
Pigmentos (exemplos) 
Óxidos de ferro: 
óxido de ferro vermelho: tinta anticorrosiva (primer), custo 
óxido de ferro micáceo: formato de lamelas (cor cinza 
chumbo). 
 
Pó de zinco (forma metálica, partículas esféricas): Devem 
estar presente em alta concentração (~85%). 
Exemplo: as tintas de fundo para atmosferas agressiva são 
a base de resina epóxi , pó de zinco e silicato de etila. 
 
Resina - fixo ou veículo não volátil (VNV) 
 
Caracteriza a tinta 
 Ligante ou aglomerante das partículas de 
pigmentos 
Responsável pela formação da película e 
adesão ao substrato. 
 Responsável pela resistência química. 
Propriedades das Tintas 
Resina 
É o componente responsável pela formação da película , 
logo pela maioria das propriedades físico-químicas. 
ex.: resistência a agentes químicos, à radiação solar, à 
abrasão, ao impacto, flexibilidade etc. 
 
Os tipos + importantes para a proteção do aço carbono são: 
 Alquídicas 
 Epoxídica 
 Poliuretanas 
 Acrílicas 
O que é um Esquema de Pintura? 
 Tipo de preparo e grau de limpeza da superfície; 
 Esquema de tintas: fundo, intermediária e de 
acabamento; 
 Espessuras de cada uma das demãos de tintas; 
 Intervalo entre demãos e os métodos de aplicação das 
tintas; 
 Critérios para execução de retoques na pintura; 
 Ensaios de controle de qualidade. 
Controle de Qualidade das Tintas 
Ensaios (Exemplos): 
 Não-voláteis em massa 
 Não-voláteis em volume (ASTM D2697) 
Mede a quantidade em massa ou volume do que não é volátil na tinta , 
ou seja, do que permanece após a evaporação. 
 Massa especifica (picnômetro) (ASTM D1475) 
 Viscosidade ou consistência (ASTM D562) 
 Aderência (ABNT 11003) 
 Tempo de secagem (ASTM D 1640) 
 Tempo de vida útil (pot life) 
É o tempo (h) limite para aplicação das tintas de dois ou mais 
componentes após serem misturadas 
TINTA DE POLIURETANO ACRÍLICO 
1. Espessura não uniforme da película 
2. Escorrimento (viscosidade , operacional) 
 
3. Calcinação/engizamento (degradação da tinta por ação 
dos raios ultra violeta) – perda de cor e brilho. 
4. Empolamento (operacional-
condições ambientais 
inadequadas). 
5. Fendilhamento/gretamento/
craqueamento (quebra da 
película devido à perda de 
flexibilidade). 
Exemplos de esquema para Superfícies quentes 
(80 – 120oC) 
Limpeza: Inspeção + Limpeza com solvente + 
Jateamento a Sa 21/2 ou hidrojateamento WJ2. 
 
 
 
 
Tinta de Fundo Tinta de Acabamento 
Fosfato de zinco epóxi (uma 
demão de 100m) 
 
Óxido de Ferro epóxi (uma demão 
de 100m) 
 
Óxido de Ferro epóxi (uma demão 
de 100m) 
Epóxi (uma demão de 120m) 
 
 
Epóxi (uma demão de 120-150m) 
 
 
Esmalte fenólico com alumínio 
(duas demão de 30m) 
 
Epóxi fenólico (revestimento único) (100m) 
 
Etil silicato de zinco e alumínio (revestimento único) (70m)