Proteção Catódica (2)

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PROTEÇÃO CATÓDICA 
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
2. MECANISMOS
3. MÉTODOS 
3.1 PROTEÇÃO CATÓDICA GALVÂNICA
3.2 PROTEÇÃO CATÓDICA POR CORRENTE IMPRESSA
3.3 REAÇÕES ENVOLVIDAS
4. ESCOLHA DO SISTEMA DE PROTEÇÃO
5. DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO
6. INSTRUMENTOS
7. APLICAÇÕES
1. INTRODUÇÃO
TÉCNICA UTILIZADA COM SUCESSO PARA COMBATER CORROSÃO; FAZER COM QUE A ESTRUTURA ADQUIRA COMPORTAMENTO CATÓDICO; 
CONSEGUE MANTER INSTALAÇÕES METÁLICAS LIVRES DE CORROSÃO; PROTEGER ENTERRADAS E SUBMERSAS NÃO PODEM SER INSPECIONADAS FREQUENTEMENTE; MAIS ECONOMICA QUANDO TEM REVESTIMENTO.
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2.MECANISMOS
Aparecimento de áreas anódicas e anódicas e catódicas
A
TEM SUAS EXPLICAÇÕS NA VAIRÇÃO DA COMPOSIÇÃO DO ELETROLITO, COMPOSIÇÃO DO MATERIAL, TENSÕS INTERNAS CONFORMÇÃO E SOLDADGEM ; HETEROGENEIDADES DO SOLO JUNTO COM AS DO MATERIAL FOMAM PILHAS DE CORROSÃO; POBLEMAS MAIS SÉRIOS AEROAÇÃO DIFERENCIADA E VARIAÇÃO DA RESISTIVIDADE DO SOLO; SIGNIFICA ELIMINAR ARTIFICIALMETE AS ÁREAS ANÓDICAS; 
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3. MÉTODOS
Proteção catódica galvânica ou por anodos galvânicos de sacrifício 
Proteção catódica por corrente impressa ou forçada.
AMBOS SÃO BASEADOS NA INJEÇÃO DE CORRENTE ELETRICA NO ESTRUTURA ATRAVES DO ELETRÓLITO;
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3.1 PROTEÇÃO CATÓDICA GALVÂNICA
Principio de funcionamento:
Diferença de potencial entre o material e o ânodo
Materiais utilizados na prática:
Ligas de Magnésio;
Ligas de zinco;
Ligas de Alumínio.
3.1 PROTEÇÃO CATÓDICA GALVÂNICA
A composição da liga é de fundamental importância para o desempenho do ânodo galvânico.
Procura-se adicionar elementos de liga para que o anodo apresente as seguintes características:
Potencial de suficientemente negativo;
Ala eficiência do ânodo;
Estado ativo para que o ano seja corroído uniformemente, evitando que ocorro sua passivação.
POTENCIAL DE REDUÇÃO SUFIENTIMENTE NEGAGITO; ADICIONA MANGANÊS NO ANODO DE MAGNÉSIO;
NÃO DEVE CONTER IMPURES DE ALTOCORROSÃO; ADICIONA ALUMÍNIO OU CÁDMIO AO ZINCO;
ADICONA MERCÚRIO OU INDIO AO ALUMINIO;
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3.1 PROTEÇÃO CATÓDICA GALVÂNICA
A utilização dos ânodos é função da estrutura metálica e do eletrólito.
Utilizados normalmente em eletrólitos de baixa resistividade.
Deve-se envolver os ânodos de magnésio e de zinco com um enchimento condutor, quando enterrados no solo. O enchimento possui a finalidade de:
Melhorar sua eficiência e garantir um desgaste uniforme;
Evitar formação de películas isolantes (fosfatos e carbonatos);
Absorver umidade;
Facilitar a passagem da corrente elétrica.
DIFERENÇA DE POTENCIAL ENVOLVIDAS SÃO PEQUENAS
ENCHIMENTO CONDUTOR ( MISTURA DE GESSO, BENTONITA E SULFATO DE SÓDIO)
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3.2 PROTEÇÃO CATÓDICA POR CORRENTE IMPRESSA
Principio de funcionamento:
Diferença de potencial de uma fonte geradora externa, de corrente contínua.
Poder ser usada em eletrólitos com baixa, média e alta resistividade.
NESTE CASO O FLUXO DA CORRENTE É FORNECIDO POR UMA FORTE EXTERNA GERADORA DE CORRETNE CONTÍNUA;
A GRANDE VANTAGEM É QUE A POTENCIA E VOLTAGEM DE SAIDA PDER AJUSTADA DE ACORDO COM A RESISTIVIDADE;
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3.2 PROTEÇÃO CATÓDICA POR CORRENTE IMPRESSA
Para essa aplicação são usados ânodos especiais
Deve-se envolver os ânodos com um enchimento condutor com baixa resistividade de coque metalúrgico moído. O enchimento possui a finalidade de:
Facilitar a passagem da corrente elétrica;
Diminuir o desgaste do anodo.
ANODOS ESPECIAIS INERTES COM CARACTERISTICAS E APLICAÇÕES QUE DEPEMDEM DO ELETRÓLITO;
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3.3 REAÇÕES ENVOLVIDAS
Área anódica
Mg --> Mg2+ +2e
Al --> Al3+ +3e
Zn --> Zn2+ +2e
Área catódica
Aerada
H2O + 1/2O2 + 2e --> 2HO-
b) Não-aerada
2H2O +2e --> H2+2HO-
Produtos de corrosão
Mg(OH)2 
Al(OH)3
Zn(OH)2
GALVÂNICA
3.3 REAÇÕES ENVOLVIDAS
Área anódica
H2O--> 2H+ 1/2O2 +2e
(meios com elevada concentração de coloro 2Cl- +2e --> Cl2)
Área catódica
Aerada
H2O + 1/2O2 + 2e --> 2HO-
b) Não-aerada
2H2O +2e --> H2+2HO-
Atenção! Evitar superproteção devido à:
Liberação de gás hidrogênio
Tintas não compatíveis com o meio básico ou alcalino
Estruturas vizinhas
CORRENTE IMPRESSA
4. ESCOLHA DO SISTEMA DE PROTEÇÃO
A escolha deve considerar aspectos técnicos e econômicos 
É função das características da estrutura (material, condições de operação, dimensões, geometria, revestimento etc) e do meio onde ela estiver.
A experiencia do projetista influi decisivamente
PARA UMA ESCOLHA EFICIENTE DEVE-SE LEVAR EM CONSIDERAÇÃO...
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5. DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO
Levantamento de dados 
Medição e testes de campo
Medição da resistividade elétrica 
Medições dos potenciais estrutura/eletrólito 
Teste para a determinação da corrente necessária 
Condições da corrosão;
Escolher os melhores locais para instalação do anodo
Avaliar a corrosivadade que esta sujeita a a estrutula 
	
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5. DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO
TESTE PARA DETERMINAÇÃO DA CORRENTE NECESSÁRIA 
5. DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO
Calculo da corrente elétrica 
 I=A*Dc*F*(1-E)
Anodos galvânicos 
Calculo da resistência 
I=∆V/Rt
Calculo da vida útil dos anodos
V=M*C*0,85/8,760*I
V=0,85*M/D*I
Dc densidade da corrente elétrica ; resistividade elétrica do eletrolítico
E Eficiencia do revestimento 
CCapacidade de corrente do anodo 
DDesgaste esperado do anodo 
I Corrente injetada pelo retificador 
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5. DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO
TABELA DE FATOR DE CORRELAÇÃO DE VELOCIDADE
EFICIÊNCIAS MÉDIAS DE REVESTIMENTO 
5. DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS ANODOS GALVÂNICOS
6. INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO
Voltímetros 
Voltímetros de alta resistência 
Voltímetros registradores
Amperímetros
Instrumentos de medição de resistividade
Vibroground 
Megger
Megger gerador próprio 
SAIDA DO RETIFIICADOR 
E CAMA DE ANODOS 
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7. APLICAÇÕES
Tubulações enterradas 
Exemplo prático 
Medições das resistividades elétricas do solo;
Calculo da corrente elétrica necessária para a proteção; 
Escolha do sistema de proteção catódica;
Escolha do numero e da capacidade dos retificadores;
Distribuição dos componentes;
Operação do sistema.
 I=A*Dc*F*(1-E)
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7. APLICAÇÕES
Tubulações enterradas
7. APLICAÇÕES
Tubulações enterradas 
7. APLICAÇÕES
Tubulações submersas 
Proteção de píeres 
Proteção de navios e embarcações
Proteção de tanques de armazenamento
Proteção de armaduras de aço de estruturas de concreto