Aula sobre corrosão

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CORROSÃO
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CORROSÃO
Equipe:
Edcarlos
Paulo Seidenstucker 
Sílvia
Rogério
Luís Rios
Manoel
Cinthya
Paulo Vitor
Vinicius
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O que é corrosão?
 Deterioração do material por ação química ou eletroquímica do meio em contato, aliado ou não a esforços mecânicos externos. 
 É um processo espontâneo e ocorre nos mais diversos tipos de materiais, metálicos e não metálicos.
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PRINCIPAIS CONSEQÜÊNCIAS
Perda de material →desgaste do equipamento, diminuição da vida útil e aumento do custo de manutenção;
Contaminação do fluido de processo em contato com o metal;
Contaminação do meio ambiente, poluição e mudanças das características das vidas circunvizinhas;
Desastres catastróficos.
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CORROSÃO EM MATERIAIS METÁLICOS
Inverso do processo metalúrgico, onde o metal é extraído do minério através de uma fonte de calor externas (processo não espontâneo);
Corrosão é uma deteriorização espontânea do metal,que poderá ser acelerada quando submetida a uma fonte externa;
Nenhum material é imune a corrosão, sempre existirá um meio que possa ataca-lo;
 Como exemplo podemos citar:
 -aços inoxidáveis em presenças de cloreto;
 -cobre e suas ligas em presença de amônia;
 -ouro e platina em presença de mercúrio;
 -alumínio em presença de bases forte (hidróxido de sódio) e ácido clorídrico;
 -titânio em meio ácido fluorídrico.
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Corrosão Eletroquímica
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CONDIÇÕES NECESSÁRIAS PARAOCORRER A CORROSÃO
– área anódica, onde ocorrerá reações de oxidação do metal;
– área catódica, área onde ocorrerá reações de redução;
– eletrólito, fluido condutor que transporta a corrente elétrica do anodo ao catodo;
–circuito metálico, ligação entre o anodo e o catodo “Pilha Galvânica”.
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Reações Anódicas
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Reações Catódicas
Exemplos:
O2+ 2H2O + 4e-→4OH-redução do oxigênio
2H2O + 2e →H2+ 2OH-formação do hidrogênio
Cu2++ 2e-→Cu deposição do cobre
Fe3++ e-→Fe2+ redução do íon férrico
Obs: Reações de redução consomem elétrons
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Requisitos básicos Requisitos
• anodo
• catodo
• eletrólito
• condutor p/ fluxo de corrente 
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• A corrente que circula entre a área anódica e catódica é função da diferença de potencial entre os dois elementos, e que será função dos metais em contato e do meio que circunvizinha: 
 Taxa de Corrosão = função ( metal e meio)
• Eliminando um elemento da pilha galvânica automaticamente a corrosão cessará; 
• A velocidade de desgaste do material é função de diversos parâmetros, entre os quais podem ser citados:
irregularidades micro estruturais;
estado de tensões;
metais diferentes em contato;
natureza e concentração dos contaminantes do fluido;
tipo de óxido formado .
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FORMAS DE CORROSÃO
 UNIFORME
 LOCALIZADA
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CORROSÃO UNIFORME
• Ocorre ao longo de toda a extensão do metal exposto ao meio corrosivo. A perda de espessura é constante, podendo variar de acordo com as características do meio
 Projeto de Engenharia →Corrosão Uniforme Espessura. Projeto. = Espessura Projeto Mecânico + sobre espessura de corrosão
•Facilmente detectada pelos métodos de inspeção externa ao equipamento e pelos métodos convencionais de monitoração da corrosão.
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CORROSÃO UNIFORME
 PERDA DE MASSA RELATIVATE UNIFORME EM TODA A SUA EXTENSÃO;
 REDUÇÃO DE ESPESSURA UNIFORME 
 PERDA DE MASSA SIGNIFICATIVA ;
 TAXA DE CORROSÃO BEM DEFINIDA E EXPRESSA em mm/ano; 
 EFEITO PREVISÍVEL/ESTIMATIVA DA VIDA ÚTIL;
 SOBREESPESSURA DE CORROSÃO
 VISÍVEL; DETECÇÃO E AVALIAÇÃO RELATIVATE FÁCIL
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CORROSÃO LOCALIZADA
 Ocorre em regiões localizadas do metal exposto ao meio corrosivo;
• Difícil detecção pelos métodos convencionais de inspeção e monitoramento da corrosão;
• Principais agentes: acúmulo de água, dureza elevadas,segregações metalúrgicas, natureza e resistência do óxido formado e composição do meio.
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CORROSÃO LOCALIZADA
 LOCALIZADA SUPERFÍCIE METÁLICA PARCIAL-MENTE ATIVA: FORMAÇÃO DE SÍTIOS ANÓDICOS;
 ESTABELECIMENTO DE ZONAS PREFERENCIAIS DE ATAQUE;
 PERDA DE MASSA DE FORMA NÃO UNIFORME E NEM SEMPRE SIGNIFICATIVA;
 EFEITOS DE DIFÍCIL PREVISÃO MODELOS PROBABILÍSTICOS
 MAIOR GRAVIDADE DO QUE A CORROSÃO UNIF.: PERFURAÇÕES, TRINCAMENTOS, VAZAMENTOS ETC.
 DIFÍCIL DETECÇÃO E AVALIAÇÃO
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Alveolar
Característica: corrosão com a forma de alvéolos. Desgaste localizado com diâmetro maior que a profundidade.
 
 Corrosão Intergranular 
Característica: trincamento associado a corrosão que ocorre nas adjacências do contorno de grão da rede cristalina. Pode ocorrer fratura sem nenhuma perda de espessura aparente.
 Corrosão Transgranular 
Característica: trincamento associado a corrosão que ocorre no interior do grão da rede cristalina. Pode ocorrer fratura sem nenhuma perda de espessura aparente.
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Puntiforme ou por Pite
Característica: corrosão com a forma de protuberância, pite. Desgaste localizado com profundidade maior que o diâmetro.
 Corrosão Galvânica
Característica: corrosão que ocorre quando dois materiais, com potenciais diferentes, estão em contato.
A velocidade de corrosão será tanto maior quanto maior for a diferença de potencial eletroquímico entre os materiais em contato.
 Corrosão sob Tensão Característica: trincamento associado a corrosão, podendo as trincas ocorrerem de forma ramificada ou não, inter ou transgranular nos grãos da rede cristalina, com o atenuante de ter uma maior taxa de propagação da trinca em função do nível de tensão imposto ao metal e a resistência mecânica do mesmo. É um fenômeno que ocorre entre um determinado par metal x meio.
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Seletiva
Característica: corrosão de uma determinada fase da liga, onde uma fase apresenta um comportamento anódico em relação a outra fase presente. 
Exemplos:
-dezincificação: liga latão com mais de 20% zinco em contato com água do mar e ácidos;
-grafítica: corrosão em ferro fundido, ferro é atacado deixando o carbono e carbonetos livres na estrutura cristalina.
 Corrosão sob Frestas
Característica: corrosão que ocorre em locais com depressões e cavidades com fluido estagnado, onde o suprimento de oxigênio fica de difícil acesso. No interior das fretas o meio pode atingir pH bastante baixos, acelerando a corrosão. 
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Puntiforme ou por Pite
Característica: corrosão com a forma de protuberância, pite. Desgaste localizado com profundidade maior que o diâmetro.
 Corrosão Galvânica
Característica: corrosão que ocorre quando dois materiais, com potenciais diferentes, estão em contato.
A velocidade de corrosão será tanto maior quanto maior for a diferença de potencial eletroquímico entre os materiais em contato.
 Corrosão sob Tensão Característica: trincamento associado a corrosão, podendo as trincas ocorrerem de forma ramificada ou não, inter ou transgranular nos grãos da rede cristalina, com o atenuante de ter uma maior taxa de propagação da trinca em função do nível de tensão imposto ao metal e a resistência mecânica do mesmo. É um fenômeno que ocorre entre um determinado par metal x meio.
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Microbiológica
Característica: corrosão devido a ação de Microorganismos (bactérias, fungos, algas) que podem atacar os metais através de produção de ácidos minerais ou orgânicos, destruição da camada passivadora ou revestimento protetores, entre outros.
 Empolamento pelo Hidrogênio
Característica: acúmulo de hidrogênio atômico nas regiões de segregação ou vazios formando o hidrogênio molecular. Com o resfriamento aumenta a pressão interna e formando cavidades (bolhas), associado ou não a tricamento entre as cavidades.
 Fissuramento pelo Hidrogênio
Característica: hidrogênio liberado na reação catódica ou do processo penetradentro do material alojando nas pontas das inclusões. Estes locais funcionam como concentradores de tensões e assim pode nuclear trincas que se propaga na direção paralela a superfície. O trincamento poderá unir as inclusões quando estão na forma alongada.
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Erosão
Característica: corrosão que quando associada a velocidade de fluxo aumenta o desgaste da superfície metálica. Cada material possui uma velocidade máxima de fluxo. 
 Corrosão Sensitização
Característica: corrosão que ocorre próximo aos contornos dos grãos de aços inoxidáveis. Formação de uma pilha com alta e baixa concentração de cromo. Carbonetos são formados quando o aço fica submetido a temperatura na faixa de 450 a 850 C.
 Corrosão Fadiga
Característica: taxa de propagação da trinca aumenta em função do grau de corrosividade do meio.
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Esfoliação
Característica: corrosão se processa na forma paralela a superfície metálica. Ocorre em materiais que foram deformados ou extrudados. Nestes casos os grãos, segregações e inclusões ficam deformados. A corrosão se apresenta na forma de placas.
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão por Pites
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Galvânica
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão sob Tensão
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão em Fresta
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PRINCIPAIS FORMAS
 Corrosão Microbiológica
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Desenho esquemático de corrosão
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Na industria Química e Petroquímica 60 % das falhas de equipamentos estão ligados direta ou indiretamente a falhas por corrosão com a predominância da corrosão localizada.
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CUSTO DA CORROSÃO
 DIRETOS
 Aqueles atribuídos aos proprietários ou operadores das estruturas, fabricantes de produtos e fornecedores de serviços:
• Material adicional de sobre espessura;
• Materiais mais resistentes;
• Materiais para prevenir a corrosão;
• Aplicação, incluindo mão Aplicação, incluindo mão de obra e equipamentos;
• Inspeção, manutenção e reparos;
• Reposição das partes corroídas;
• Sobressalentes;
• Perda de produtividade.
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CUSTO DA CORROSÃO
INDIRETOS
São os custos previsíveis e, a princípio, intangíveis ou imensuráveis.
• Atrasos;
• Litígios;
• Multas;
• Indenizações;
• Desgaste de imagem;
• Danos ambientais;
• Custos compensatórios.
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CUSTO DOS MEIOS DE COMBATE À CORROSÃO (US$)
Fonte: Fonte: Corrosion Cost and Preventive Strategies in the United States, R in the United States, Report by CC Technologies eport by CC Technologies 
FHWA FHWA-RD RD-01 01-156, September 2001 
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CUSTO DA CORROSÃO
NO BRASIL
Considerando o PIB brasileiro da ordem de US$ 500 bilhões, podemos estimar:
Custo total anual da corrosão:
 3% PIB ou US$ 15 bilhões;
Custo direto anual dos meios de combate à corrosão 1,38% PIB ou US$ 6,9 bilhões;
Adotando-se práticas já conhecidas e adequadas ao controle e combate à corrosão, podem ser economizados anualmente 1% PIB ou US$ 5 bilhões. 
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CONCLUSÃO
 Em resumo, são muitos os tipos de corrosão e a melhor forma é a prevenção. O aço-carbono ou ferro fundido continuam sendo os materiais mais adequados para utilização em estruturas expostas a atmosferas em geral, restando tão somente a interposição de uma barreira entre este metal e o meio como uma forma de proteção contra a corrosão.
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