Aula de Corrosão

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Corrosão
Amanda Tavares
E-mail: amandatavares@furg.br
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Introdução
Corrosão pode ser definida como a deterioração de um material devido à reação química ou eletroquímica com seu meio;
Custo da Corrosão;
O Engenheiro deve: Saber como evitar condições de corrosão severa e proteger adequadamente os materiais contra a corrosão
Fonte: Corrosão 3° Edição (Gentil)
Introdução
Nos processos de corrosão metálica, os metais reagem com substâncias não metálicos presentes no meio, como por exemplo O2, S, H2S, CO2 entre outros, produzindo compostos semelhantes aos encontrados na natureza, dos quais foram extraídos. Dessa forma pode-se interpretar que a corrosão corresponde ao inverso do processo metalúrgico:
Processo corrosivo
Um processo corrosivo consiste na ocorrência simultânea de pelo menos uma reação anódica e de pelo menos uma reação catódica. A carga elétrica produzida na reação anódica é totalmente absorvida pela reação catódica.
Se a solução é uma boa condutora, o metal que sofre corrosão assume um potencial de eletrodo, que é chamado potencial de corrosão
Passivação
A reação de passivação conduz à formação de uma fina película de um composto (geralmente óxido e com espessura da ordem de 4 nm) na superfície do metal (película passiva), película contínua e aderente, a qual protege o metal contra a corrosão.
Exemplos:
O alumínio, apesar de ser um metal extremamente reativo, tem uma elevada resistência à corrosão devido à presença na sua superfície de uma película passiva de Al2O3.
O aço inoxidável, que é uma liga de Fe-Cr (com teor de Cr maior de 12% em peso), deve sua resistência à corrosão à película passiva de Cr2O3.
Principais tipos de corrosão
Corrosão generalizada;
Corrosão galvânica;
Corrosão localizada;
Corrosão intergranular;
Corrosão associada a tensões mecânicas;
Corrosão sob-tensão
Erosão - corrosão 
Principais tipos de corrosão
Fonte: Principais tipos de falhas por corrosão em aços inoxidáveis em processos industriais químicos. (ROBERGE, P.R. Handbook of Corrosion Engineering. McGraw-Hill Handbooks, p.1-54, 2000.)
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Corrosão Generalizada
As reações de oxidação e de redução ocorrem aleatoriamente na superfície exposta da peça, o que resulta em superfícies com o mesmo grau de corrosão. 
Corrosão Galvânica
Corrosão galvânica: ocorre quando dois metais de composições químicas diferentes e em contato mútuo são expostos a um eletrólito. Nesse meio específico, o metal menos nobre (o mais reativo) sofrerá corrosão, e o metal mais nobre será protegido contra ela.
Parafuso :
Al(ânodo)
Tanque: Aço Inox (cátodo)
Placa de identificação: latão (cátodo) 
Rebite: Aço (Ânodo)
Tubulação da tubulação de aço devido a deposição de partículas de cobre. 
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Corrosão Galvânica
Área catódica pequena em relação à anódica: corrosão não muito acentuada.
Área catódica grande em relação à anódica: alta taxa de corrosão. 
Proteção por ânodos de sacrifício: metal de sacrifício é colocado em contato com o objeto feito de ferro ou de aço, esse metal deve possuir um potencial de oxidação maior que o do ferro para, assim, oxidar-se no lugar dele.
Fonte: www.abraco.com.br
“O zinco ou liga de zinco com alumínio (conhecido como alumínio podre) são os melhores anodos para água salgada. Já em água doce, a eletrólise (corrente elétrica) é bem menor e a liga de magnésio é o anodo mais recomendado”.
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Corrosão Localizada
Corrosão por pites: A corrosão processa-se em pontos ou em pequenas áreas localizadas na superfície metálica produzindo pites, que são cavidades que apresentam o fundo em forma angulosa e profundidade.
A forma da cavidade é, com frequência, responsável por seu crescimento
contínuo.
Uma das formas mais perigosas em que a corrosão pode-se apresentar. 
O pite é uma das formas mais destrutivas e silenciosas de corrosão. Causa a perfuração de equipamentos, com apenas uma pequena perda percentual de peso de toda a estrutura. É, geralmente, difícil de detectar pelas suas pequenas dimensões.
alta velocidade de propagação 
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Corrosão Localizada
Corrosão por pites:
Nucleação:
Concentração crítica de Cl-;
Ruptura das ligações da película passiva;
Região anódica localizada.
Crescimento:
superfície de pite << superfície catódica
Efeito galvânico;
Propagação do pite.
O pite é uma das formas mais destrutivas e silenciosas de corrosão. Causa a perfuração de equipamentos, com apenas uma pequena perda percentual de peso de toda a estrutura. É, geralmente, difícil de detectar pelas suas pequenas dimensões.
alta velocidade de propagação 
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Corrosão Localizada
Corrosão por fresta: ocorre no interior de fendas ou frestas, por exemplo em juntas de vedação, rebites e parafusos, discos e válvulas, etc. Estas situações são propícias à existência de líquidos estagnados potenciando a corrosão.
Corrosão por frestas sob a cabeça de um parafuso de aço 316 utilizado para fixar uma estrutura também em aço 316
Corrosão por frestas em um sistema de tubulação de aço inox 304L – causa: soldagem sem penetração completa
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Corrosão Localizada
Corrosão por fresta:
Quebra da película passiva no interior da fresta – devido à migração de cloretos; 
 No interior da fresta o oxigênio consumido não é reposto, o que impossibilita a repassivação;
Consumo de O2 no interior da fresta com impossibilidade de repassivação;
Mecanismo autocatalítico semelhante à corrosão por pites autocatalítico e com grande diferença entre a área anódica (pequena) e a catódica (grande).
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Corrosão Intergranular
A corrosão intergranular ocorre nos contornos de grão. Por causa deste tipo de corrosão, uma amostra pode se desintegrar pelo desprendimento dos grãos. Nos aços inoxidáveis ela é causada pela precipitação de carbonetos de cromo nos contornos de grão, a qual provoca empobrecimento em cromo nas regiões vizinhas (sensitização).
Com o teor de cromo atingindo
teores inferiores a 12%, a
passividade dessas regiões fica
comprometida, e o aço sofre
dissolução seletiva.
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Corrosão associada a tensões mecânicas
Corrosão sob tensão (CST) : causada pela ação simultânea de: (1) tensões de tração (aplicadas e/ou residuais) e (2) meio corrosivo (específico). A CST provoca formação de trincas que podem levar à ruptura do material. Na indústria de processos químicos ela é uma das principais causas de falhas em serviço.
Tensão Aplicada + Meio Corrosivo + Material Susceptível
Trinca intergranular ramificada provocada por CST num latão exposto à atmosfera c/ amônia.
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Corrosão associada a tensões mecânicas
Erosão-corrosão: a ação combinada e simultânea de ataque eletroquímico e da erosão leva a esse tipo de degradação. A erosão se deve ao movimento do fluido. Quanto maior a sua velocidade, maior é o dano provocado (o efeito passa a ser significativo acima de 1,5 m/s). Nas curvas o dano é maior, devido ao aumento do atrito do fluido com a superfície do metal. 
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Métodos de Combate a Corrosão
Métodos baseados na modificação do processo;
Projeto da estrutura
Condições de superfície (Limpeza, acabamento, decapagem)
Proteção catódica
Métodos baseados na modificação do meio corrosivo;
Deareação da água ou solução neutra
Purificação ou diminuição da umidade do ar
Adição de inibidores de corrosão
Método baseado na modificação do metal;
Aumento da pureza
Adição de elementos – liga
Tratamentos térmicos
Métodos baseados nos revestimentos protetores;
Revestimentos com produto de reação
Revestimentos orgânicos (tintas, resinas, polímeros, etc
Revestimentos metálicos
Protetores temporários
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Métodos baseados na modificação do processo;
Projeto da estrutura, Exemplos:
Superdimensionar adequadamente as espessuras das diferentes partes do equipamento sujeitas a corrosão;
Evitar ângulos fechados nas tubulações;
Evitar contato direto de materiais metálicos de diferentes potenciais;
Evitar cantos vivos onde películas protetores podem romper;
Facilitar drenagem de líquidos para evitar áreas de estagnação de fluído;
Prever o máximo de acessibilidade à parte do equipamento mais sujeita a corrosão;
Colocar flanges isolantes entre tubulações de materiais metálicos diferentes;
Estabelecer condições de relação área anódica/área catódica maior que 1;
Apoio de tubulações minimizar a possibilidade de corrosão em frestas;
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Métodos baseados na modificação do processo;
Onde está o erro dos projetos a seguir? Dê a solução
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Métodos baseados nos revestimentos protetores;
Cladização ou Cladeamento: Método de revestimento podendo ser por laminação conjunta, soldagem ou por processo de explosão. 
Imersão a quente: é o revestimento metálico que se obtém por imersão do material metálico em um banho de metal fundido. É um processo muito usado para revestimento de aço com alumínio (aluminização), zinco (galvanização), cobre, estanho (estanhagem).
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Métodos baseados nos revestimentos protetores;
Aspersão Térmica: consiste na aplicação de um revestimento, metálico ou não metálico usando um pistola de aspersão. Basicamente, uma pistola dotada de chama oxi-acetilênica e é alimentada por pó do material usado como revestimento, o material é aquecido até a fusão e projetada por meio de ar-comprimido e ao atingir o substrato a partícula se solidifica ligando-se à superfície metálica a se protegida.
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Métodos baseados nos revestimentos protetores;
Revestimentos não-metálicos
Anodização: processo anticorrosivo que consiste na oxidação superficial e formação de camada de óxido protetora em peças metálicas colocadas como ânodo numa eletrólise. As camadas de óxido anodizado são geralmente bastante porosos por natureza e requerem a aplicação de um selante para garantir a máxima proteção contra corrosão e resistência ao desgaste.
Cromatização: é um processo em que o revestimento é produzido em soluções contendo cromatos ou ácido crômico, aumenta a resistência a corrosão semelhante a galvanização.
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Métodos baseados nos revestimentos protetores;
Revestimentos não-metálicos
Tintas: Dentre as técnicas de proteção anticorrosiva a aplicação de tintas ou de sistemas de pintura é uma das mais empregadas. 
Facilidade de aplicação e manutenção;
Relação custo-benefício;
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Métodos baseados nos revestimentos protetores;
Sistemas de pintura:
Limpeza adequada da superfície metálica;
Aplicação da tinta de fundo ou primer (responsáveis pela proteção anticorrosiva e aderência ao substrato);
Tinta intermediária auxiliam na proteção aumentando a espessura e melhora a aderência com a tinta de acabamento.
Aplicação da tinta de acabamento, é importante que sejam bastante impermeáveis.
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Casos
http://inspecaoequipto.blogspot.com.br/2014/01/caso-055-corrosao-por-fresta-em.html
Inspeção de Equipamentos_ Estudo de Casos_ Caso 040_ Corrosão-Erosão em Usina Nuclear _ Virgínia-EUA (1986)..html
http://inspecaoequipto.blogspot.com.br/2013/11/caso-048-ruptura-de-tubulacao-por.html
Aula Prática