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Aula 03: CORROSÃO POR AERAÇÃO DIFERENCIAL, POR PITE E EM FRESTAS UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA Profa Eliane Medeiros Corrosão por Aeração Diferencial Pilha de aeração (oxigenação) diferencial: esta pilha é formada por concentrações diferentes de oxigênio. Experiência da gota salina de Evans Corrosão na Linha D’Água Experiência de Imersão Parcial de Chapas de Aço (Evans) a) Em chapas muito homogêneas, no início da experiência, as áreas anódicas aparecerão nas bordas devido a presença de tensões como consequência do corte. Alguns casos que podem ocorrer: Experiência de Imersão Parcial de Chapas de Aço b) Em chapas heterogêneas, as áreas anódicas surgem tanto nas bordas, como em pontos da superfície onde camada inicial de produtos é mais fraca: Experiência de Imersão Parcial de Chapas de Aço c) Em chapas que possuem riscos superficiais, as áreas anódicas surgem tanto nas bordas, como nos riscos: Alguns casos que podem ocorrer: Casos de corrosão: Parte de um dos anéis do reator de aço carbono inspecionado Casos de corrosão: Areação diferencial que ocorre devido à diferença de concentração salina Exemplo: utilização de tubulações que atravessam um rio e atinge o mar (tubulações imersas em foz de rio). A concentração de oxigênio dissolvido em uma solução de NaCl saturada com ar, varia com a concentração salina. Assim quanto maior for a concentração do sal, menor será a concentração do oxigênio dissolvido. Concentração de oxigênio dissolvido em solução salina saturada com ar em função da concentração de NaCl (25ºC) CORROSÃO POR PITE CORROSÃO POR PITE CORROSÃO POR PITE A corrosão por pite é uma forma de corrosão extremamente localizada que consiste na formação de cavidades de pequena extensão e razoável profundidade. É um tipo de corrosão muito característica dos materiais metálicos formadores de películas protetoras (passiváveis) e resulta, de modo geral, da atuação da ilha ativa-passiva nos pontos nos quais a camada passiva é rompida. CORROSÃO POR PITES E ALVEOLAR Corrosão localizada alveolar em espelho de trocador de calor após a falha no revestimento epóxi (aço carbono/água do mar) Pites Alvéolos CORROSÃO POR PITE • Os pites podem ter várias formas e tamanhos e estar ou não preenchidos com produtos de corrosão. CORROSÃO POR PITE O mecanismo mais estudado para este tipo de corrosão é aquele em que ânions Cl- atacam metais passiváveis. CORROSÃO POR PITE •Mecanismo clássico: Nucleação: – adsorsão de Cl- – concentração crítica de Cl- – ruptura das ligações da película passiva – região anódica localizada CORROSÃO POR PITE •Pites em aço inoxidável CORROSÃO POR PITE • Outros Mecanismos: - presença de depósitos: é o caso do alumínio exposto em atmosferas industriais com alto teor de material particulado. -presença de inclusões mais nobres do que a matriz: é o caso de inclusões de Al2Cu ou Al3Fe presentes em ligas de alumínio; - presença de inclusões menos nobres do que a matriz: é o caso de inclusões de Al8Mg5 presentes em ligas de alumínio; - a presença de carepas descontínuas: carepas com descontinuidade presentes na superfície de um metal podem determinar a formação de pites devido ao ataque do metal nos locais destas descontinuidades. CORROSÃO POR PITE Fatores Influenciadores 1. Passivação, potencial de pite Epit Log da velocidade ou corrente de corrosão Curva de polarização Célula eletroquímica CORROSÃO POR PITE Fatores Influenciadores 2. Natureza do meio A corrosão por pite dos aços inoxidáveis ocorre em solução contendo Cloreto, brometo, hipoclorito. O alumínio em meios contendo íons cloreto, perclorato, brometo e iodeto. Efeito da atividade de íons Cl- sobre o potencial de pite de um aço inoxidável tipo 18-8 (T= 25°C) CORROSÃO POR PITE Dependência do potencial de pite com o pH dos aços inoxidáveis do tipo ABNT304, ABNT316, ABNT430 em solução de NaCl a 3% (T=30°C) 3. pH do meio CORROSÃO POR PITES-Avaliação Verificação da suscetibilidade à corrosão por pite pode ser feita através da contagem do número de pites formados em corpos-de-prova imersos em solução padronizada. CORROSÃO POR PITES LIGA METÁLICA NÚMERO DE PITES Aço inoxidável (13Cr-13Ni-Ti) 7 Aço inoxidável (18Cr-10Ni-Ti) 66 Aço inoxidável (17Cr) 266 CORROSÃO POR PITES 4. Efeito daTemperatura Como regra geral, o aumento da temperatura implica na redução da resistência à corrosão por pites. CORROSÃO POR PITE 5. Efeitos dos elementos de liga e fatores metalúrgicos CORROSÃO POR PITE 6. Efeito da Velocidade do meio A corrosão por pite está associada a condições estagnadas. Exemplo: bombas de aço inoxidável, utilizadas com água do mar, podem apresentar excelente desempenho em serviço se a utilização for contínua e evitando paradas prolongadas com água do mar. Quanto maior for a velocidade relativa entre o metal e o meio, menor será a probabilidade de nucleação de pites. CORROSÃO POR PITE Métodos de prevenção • Redução da agressividade da solução, através da diminuição do teor de íons cloreto, temperatura, acidez, agentes oxidantes; • Utilizar materiais mais resistentes à corrosão, como ligas contendo Mo, W; • Eliminar pontos de estagnação; • Limpeza periódica; • Acabamento superficial; • Inibidores; • Proteção catódica. CORROSÃO POR PITE Exemplo Tubo de aço inoxidável AISI 304 com corrosão por pite em sistema de aquecimento com vapor d’água CORROSÃO POR PITE Exemplo CORROSÃO POR PITE Exemplo CORROSÃO EM FRESTAS CORROSÃO EM FRESTAS A corrosão em frestas é caracterizada pela ocorrência de uma intensa corrosão (generalizada ou por pite) em frestas que se formam: CORROSÃO EM FRESTAS Exemplos de corrosão em frestas: Fatores que influenciam a Corrosão em frestas CORROSÃO EM FRESTAS Metais suscetíveis a corrosão em frestas: ferro, aços inoxidáveis, alumínio, titânio e mesmo metais nobres como prata e o cobre. Meios que promovem a corrosão em frestas: meios neutros incluindo as águas naturais, soluções ácidas e soluções salinas. Aberturas das frestas: segundo Shreir, as aberturas típicas são da ordem de 0,025mm a 0,1mm. Mecanismo responsável pela Corrosão em Frestas aços inoxidáveis em meios clorados; Ligas de níquel contendo molibidênio, como a liga 625 (22Cr-4,5Fe-9Mo) são altamente resistentes a corrosão por frestas; titânio (metal fortemente passivável e altamente resistente a soluções cloradas) poderá sofrer corrosão em frestas em soluções quentes (T>95°C); alumínio e ligas de alumínio em meios clorados. Metais e ligas mais resistentes a corrosão em frestas CORROSÃO EM FRESTAS evitar a formação de frestas desde o projeto e na construção de equipamentos ou estrutura metálica; caso seja impossível eliminação da fresta, projeta-la de maneira a ser larga o suficiente a fim de permitir a ocorrência dos fenômenos de transporte de matéria e evitar a estagnação ou selá-la, evitar condições que favoreçam a deposição de sólidos, por meio de agitação, geometria adequada; proteção catódica; seleção de materiais que apresentem baixa suscetibilidade a corrosão em frestas. Recomendações para evitar a corrosãoem frestas: CORROSÃO EM FRESTAS Exemplos de corrosão em frestas: Corrosão em Frestas em caixa de comando elétrico CORROSÃO EM FRESTAS Exemplos de corrosão em frestas: CORROSÃO EM FRESTAS Exemplos de corrosão por frestas: CORROSÃO EM FRESTAS Exemplos de corrosão por frestas: CORROSÃO EM FRESTAS Exemplos de corrosão em frestas: CORROSÃO EM FRESTAS CORROSÃO EM FRESTAS CORROSÃO EM FRESTAS
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