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Fevereiro - 2019 Conceitos, importância e custos relacionados à corrosão UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ Disciplina: Corrosão 2 Cientificamente, o termo corrosão tem sido empregado para designar o processo de destruição total, parcial, superficial ou estrutural dos materiais por um ataque eletroquímico, químico ou eletrolítico. CORROSÃO - CONCEITOS • Federação Européia de Corrosão: “Interação físico-química entre um METAL e o meio envolvente, da qual resultam mudanças nas propriedades do METAL, levando freqüentemente à sua inutilização ou do sistema técnico do qual faz parte ou ainda à alteração do meio”. • NACE – National Association of Corrosion Engineers: “Deterioração de um material ou das suas propriedades devido à reação com o meio envolvente”. 3 • Conceito mais abrangente e usual: “Deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio, associada ou não a esforços mecânicos”. CORROSÃO - CONCEITOS Ocorrem nas mais variadas atividades 4 CORROSÃO - CONCEITOS A discussão que envolve Corrosão procura associar e integrar o conhecimento da corrosão e das técnicas anticorrosivas com o Meio Ambiente. Desenvolver uma abordagem técnico-científica que contemple as idéias geradas e as experiências adquiridas no ensino e na pesquisa destas técnicas. MAINIER, LETA, 2001. 5 CORROSÃO - CONCEITOS Todos os metais e ligas estão sujeitos a corrosão; Não existe nenhum material que possa ser empregado em todas as aplicações. Exemplos: 1) Ouro possui excelente resistência a ação da atmosfera, mas é corroído se exposto ao mercúrio; 2) Ferro não é corroído por mercúrio, mas oxida rapidamente em presença do ar atmosférico. 6 CORROSÃO - EXEMPLOS • Corrosão do concreto: deterioração do cimento, utilizado no concreto, pela presença de sais - cloreto. • Corrosão da borracha: perda de elasticidade devido à oxidação por ozônio. 7 CORROSÃO - EXEMPLOS • Corrosão da madeira: perda da resistência pela hidrólise da celulose em função da exposição a soluções ou água – formação de ácido acético À temperaturas elevadas (> 100 ºC) mesmo ácidos minerais diluídos (H2SO4 e HCl a 3%) ocasionam hidrólise de grande parte das polioses. 8 CORROSÃO - EXEMPLOS • Corrosão metálica: corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos. Metalurgia: Fe2O3(hematita) + 3/2C 2Fe + 3/2CO2 Corrosão: 2Fe + 3/2O2 + 3H2O Fe2O3.3H2O(ferrugem) Ou seja, o produto da corrosão de um metal é bem semelhante ao minério do qual é originalmente extraído. 9 CORROSÃO – IMPLICAÇÕES IMPORTANTES CUSTO (direto e indireto) SEGURANÇA CONSERVAÇÃO DE RECURSOS Porque se preocupar com a corrosão??? 10 CORROSÃO – IMPLICAÇÕES IMPORTANTES Custos diretos e indiretos Custos diretos preventivos (CDP) – proteção superficial, inibidores, proteção catódica, materiais mais resistentes. Custos diretos corretivos (CDC) - reparo ou recolocação das estruturas Custos indiretos – interrupção de uma unidade produtiva; contaminação de produtos alimentícios; diminuição da eficiência de caldeiras 11 11 CORROSÃO – IMPLICAÇÕES IMPORTANTES Preservação de monumentos históricos: Estátua da Liberdade - exposta à atmosfera marítima, sujeita a vários tipos de corrosão (em particular corrosão galvânica do aço estrutural em contato com o cobre do revestimento externo). O seu restauro, realizado nos anos 80, levou 5 meses para ser concluído e custou 69,8 milhões de dólares. 12 Questões de segurança relacionadas à corrosão: corrosão localizada pode resultar em fraturas repentinas, causando desastres que podem envolver perda de vida humana. 1) Corrosão em tubulações de derivados de petróleo pode causar perfurações e vazamento do fluido transportado, seguido de incêndio de grandes proporções CORROSÃO – IMPLICAÇÕES IMPORTANTES 13 2) Corrosão em tanques de combustíveis enterrados, pode originar perfurações e vazamento do combustível – riscos de incêndios e explosões e contaminação de poços subterrâneos de água – Caso Guadalajara - 1989. CORROSÃO – IMPLICAÇÕES IMPORTANTES Questões de segurança relacionadas à corrosão: 14 Incêndio Refinaria Chevron - 2012 15 Incêndio Refinaria Chevron - 2012 Sulfetação em linha de aço carbono 16 USO BENÉFICO DA CORROSÃO 1) Oxidação de aços inoxidáveis e de titânio, com formação das películas protetoras de Cr2O3 e TiO2; 2) Proteção catódica com anodos de sacrifício ou galvânico para proteção de aço-carbono usado em instalações submersas ou enterradas: forma-se pilha galvânica onde catodo (aço- carbono) é o material a ser protegido e o anodo (Zn, Al, Mg) é o material a ser corroído; 17 USO BENÉFICO DA CORROSÃO 3) Eletro-polimento: para obtenção de superfícies lisas e polidas. Antes Depois 18 CASOS CURIOSOS DE CORROSÃO 1) Corrosão sob tensão fraturante em válvulas de latão: • Corrosão em válvulas de latão (liga de Cu-Zn) estocadas na fábrica aguardando expedição. • Após um tempo de uso, algumas dessas válvulas apresentaram fraturas. • Após minucioso estudo, foi constatado que as válvulas foram fabricadas dentro das especificações exigidas e que resistiam as condições operacionais. 19 CASOS CURIOSOS DE CORROSÃO 1) Corrosão sob tensão fraturante em válvulas de latão: • Em visita à fábrica, sentiu-se forte cheiro de urina no local da estocagem (ratos). • Causa da fratura : a amônia (NH3), proveniente da urina ocasionava corrosão no latão e as válvulas quando utilizadas sofriam a corrosão sob tensão fraturante. Solução: eliminar os ratos e embalar as válvulas adequadamente. 20 CASOS CURIOSOS DE CORROSÃO 2) Corrosão associada à bulimia: • Perfuração ocorrida em tubulação de lavatório de toalete feminino em faculdade mexicana: • Durante o estudo do processo foi constatada a presença de cloreto de ferrro no produto de corrosão e valor de pH < 7 (ácido). • Curiosidade do caso (agente causador): algumas alunas, após alimentarem-se, provocavam vômitos sobre a pia do lavatório acarretando a presença de pequenas quantidades de HCl existente no suco gástrico (responsável pela corrosão). 21 Árvore de natal de lâmina rasa retirada após 20 anos submersa. ALGUNS EXEMPLOS DE CORROSÃO 22 ALGUNS EXEMPLOS DE CORROSÃO Corrosão em componente de árvore de natal (corrosão galvânica). 23 Corrosão uniforme em tubo enterrado ALGUNS EXEMPLOS DE CORROSÃO 24 Corrosão generalizada em rotor de bomba submersa ALGUNS EXEMPLOS DE CORROSÃO 25 ALGUNS EXEMPLOS DE CORROSÃO Corrosão em trocadores de calor 26 PLANEJAMENTO DE PROJETO Ao se considerar o emprego de materiais na construção de equipamentos ou instalações, é necessário que estes resistam à ação do meio corrosivo, além de apresentar propriedades mecânicas suficientes e características de fabricação adequadas. 27 PLANEJAMENTO DE PROJETO Na maioria dos casos, a adoção de processo preventivo anti-corrosão no início da utilização dos materiais, proporcionará um significativo aumento da vida útil da estrutura,além da economia de custos em um número menor de manutenções necessárias. 28 Obrigada!!!
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