288341 aula 6 Corrosão microbiológica

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28/11/2013
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Corrosão microbiológica
Milene Luciano
Considerações gerais
• Corrosão induzida pela presença de microorganismos:
– Bactérias
– Algas
– Fungos
• Nos meios:
– Água do mar
– Rios
– Sistemas de refrigeração
– Regiões pantanosas
– Sedimentos oleosos
– Solos contendo resíduo orgânico ou sais (slfatos, sulfetos, 
fostatos e enxofre)
Bactéria Fungo
Algas Casos
• Deteriorização de mármore e concreto
• Morfologia: alveolar ou escamação
• Mecanismo: presença de H2SO4 proveniente 
da poluição do ar e da ação bactérias 
oxidantes de enxofre ou pela presença de 
ácidos orgânicos excretados pelo metabolismo 
de microorganismos.
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Casos
• No mármore:
• No concreto: destrói o caráter alcalino (pH: 
12,5) causando a sua degradação e 
consequentemente a corrosão da armadura de 
ferro.
Casos
• Deteriorização microbiológica da madeira:
Pode ocorrer sob ação de fungos em madeiras 
utilizadas para enchimento de torres de 
refrigeração
Casos
• Tubulações de distribuição de águas
• A presença de depósitos de óxido de ferro 
hidratado, devido às bactérias oxidantes de 
ferro, pode entupir as tubulações ou criar 
condições para corrosão por aeração 
diferencial.
Casos
• Sistemas de refrigeração: 
– propícios ao crescimento de microorganismos e 
formação de biofilme que criam condições de 
anaerobiose.
– Sofrem corrosão por aeração diferencial e por 
bactérias redutoras de sulfato em regiões de 
anaerobiose.
Casos
• Tubulações para condução de gás e gasômetro
• Aquecedores e válvulas de cobre
• Recuperação secundária de petróleo (utiliza-
se grande quantidade de água do mar no 
processo)
– Caso a água contenha sulfato, este pode ser 
reduzido a sulfeto pelas bactérias presentes 
causando corrosão e contaminação do gás com 
excesso de gás sulfídrico.
Casos
• Tubulações enterradas:
• Tubulação de aço inox
• Tubulação de ferro fundido (grafítica)
• Causa: bactérias redutoras de sulfato.
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Casos
• Tanques de combustíveis:
• Contaminação microbiológica dos 
combustíveis em presença de água.
– A água pode ser proveniente de:
• Nas refinarias: durante a lavagem dos combustíveis
• Na estocagem: solubilidade da água nos combustíveis e 
condensação do vapor d’água existente na atmosfera.
É mais comum em querosene, biodiesel e diesel
Casos
• Indústria de papel e celulose:
• Crescimento biológico com formação de limo 
bacteriano causando corrosão por pite e 
uniforme.
• Linhas de incêndio: longo período de estagnação 
das águas. Bactérias redutoras de sulfato que 
formam óxidos de ferro e sulfeto de ferro (ambos 
insolúveis) podem tornar o sistema inoperante.
Mecanismos
• Quando uma superfície metálica é imersa em 
água ocorre a formação de um biofilme.
• A dificuldade de difusão do oxigênio e de 
nutrientes para o substrato metálico causa a 
morte de alguns microorganismos existentes 
na base do biofilme enfraquecendo-o e 
fazendo com que ele se solte com a circulação 
da água.
Condições operacionais que 
influenciam o desenvolvimento do 
biofilme
• Temperatura: 
– temperaturas muito elevadas destroem os 
microorganismos.
– Temperatura entre 0 e 40°C facilitam o 
crescimento.
• Velocidade do fluxo: 
– Baixas: biofilmes volumosos e pouco aderidos
– Altas: densos, menos volumosos e mais aderentes
Classificação
Oxidação de compostos inorgânicos de enxofre 
pelo gênero Thiobacillus
• Aeróbio: presença de oxigênio
• Autotróficos: sintetiza o seu material celular 
de compostos inorgânicos de carbono e 
nitrogênio. A energia para a síntese é obtida 
pela reação de oxidação do enxofre
• Os produtos metabólicos podem atingir pH 2 e 
atacar tubos de concreto ou aço carbono 
utilizados para a condução de águas poluídas 
ou esgotos.
• Podem ocorrer a formação de ácido sulfúrico 
através da oxidação da pirita (FeS2) pelas 
bactérias Ferrobacillus ferrooxidans
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Corrosão por despolarização catódica
• Normalmente o ferro 
em meios 
desaerados não sofre 
corrosão 
considerável, mas na 
presença de alguma 
bactérias que 
utilizam o hidrogênio 
livre em seu 
metabolismo, em 
águas ou solos 
úmidos, isso pode 
ocorrer.
Mecanismo
• As bactérias elaboram a enzima hidrogenase
(catalisador biológico)
• Através dessa enzima utilizam o hidrogênio da 
área catódica para reduzir o sulfato a sulfeto, 
ocasionando a despolarização da área 
catódica.
Outros fatores que influenciam
• Concentração de Fe2+ pequena: forma FeS –
adere à superfície anódica, retardando a 
corrosão.
• Concentração de Fe2+ elevada: forma FeS
floculento não aderente, causando corrosão mais 
intensa
• Presença de H2S: retarda a passagem de H 
atômico para molecular, favorecendo 
empolamento de hidrogênio
• Emprego de cromatos: inibem o crescimento das 
bactérias
• Emprego de bactericidas
Corrosão por aeração diferencial
• Ar, água e luz solar favorecem o crescimento 
de algas em torres de sistemas de refrigeração 
e piscinas.
• A deposição dessas algas favorecem a 
corrosão por aeração diferencial ou 
desenvolvimento de bactérias redutoras de 
sulfato ou ferro (nesse caso não causam a 
corrosão, mas propiciam um meio dela 
acontecer).
Mecanismo da aeração diferencial
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Corrosão por ação conjunta de 
bactérias Thiobacilli e Ferrobacilli
• Oxidação de enxofre elementar provocada 
simultaneamente por produzindo ácidos.
• Redução de sulfato e formação de mais 
ácidos.
• Redução de sulfato e a oxidação de sulfetos 
para enxofre elementar (muito corrosivo para 
materiais ferrosos).
• Monitorar o sistema em questão considerando-se:
– Análise da água
– Análise bacteriológica do biofilme
– Uso de cupons para retirada de amostras dos filmes
• Limpeza sistemática e sanitização
• Eliminação de áreas de estagnação e frestas
• Emprego adequado de biocida
• Aeração
• Variação de pH
• revestimentos
Proteção
Tratamento com biocidas
• Adição contínua em pequenas quantidades
• Adição periódica em grandes quantidades 
(tratamento de choque)
– Ação bacteriostática: impede o crescimento
– Ação bactericida: mata a bactéria