03 - Análise e Preparação de Superfície [Somente leitura]

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AvaliaAvaliaçção de Superfão de Superfííciecie
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Grau de IntemperismoGrau de Intemperismo
• O grau de intemperismo de uma superfície de 
aço refere-se às condições em que a superfície 
se encontra antes da execução do processo de 
limpeza.
• O grau de preparação de superfície 
corresponde ao padrão de limpeza final da 
superfície, antes da aplicação do revestimento 
anticorrosivo.
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Grau de Intemperismo de SuperfGrau de Intemperismo de Superfíícies de Acies de Aççoo
• A base para as normas de tratamento de 
superfície é um grupo de quatro diferentes 
graus de intemperismo, conforme Norma 
ISO 8501-1 e N-9.
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Grau A de IntemperismoGrau A de Intemperismo
• Superfície de aço 
completamente coberta 
de carepa de laminação 
intacta e aderente, com 
pouca ou nenhuma 
corrosão;
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Grau B de IntemperismoGrau B de Intemperismo
• Superfície de aço com 
princípio de corrosão 
atmosférica da qual a 
carepa de laminação tenha 
começado a desagregar;
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Grau C de IntemperismoGrau C de Intemperismo
• Superfície de aço com da 
qual a carepa de laminação 
tenha sido removida pela 
corrosão atmosférica ou 
possa ser removida por 
meio de raspagem, 
podendo ainda apresentar 
alguns alvéolos;
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Grau D de IntemperismoGrau D de Intemperismo
• Superfície de aço da qual a 
carepa de laminação tenha 
sido removida pela 
corrosão atmosférica e que 
apresenta corrosão alveolar 
de severa intensidade.
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Carepa de LaminaCarepa de Laminaççãoão
• Placas, tarugos, blocos, chapas, vergalhões e Perfis são 
laminados em temperaturas próximas de 1000 oC.
• A carepa formada é uma película cinza-azulada, muito 
dura, aderente e lisa, que recobre completamente o aço, 
e cuja espessura média pode variar de 10 mm a 1000 
mm.
• Este revestimento natural é, para muitos, sinal da 
existência de um ótimo revestimento de base para a 
pintura.
• Infelizmente esta é uma falsa idéia muito disseminada 
no meio técnico.
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• Devido ao fato da carepa possuir coeficiente de 
dilatação diferente daquele do aço, ela acaba se 
trincando durante os ciclos naturais de aquecimento e 
resfriamento, permitindo a penetração de água, oxigênio 
e contaminantes variados.
• A presença de eletrólitos causa a formação de uma 
pilha, onde o aço é oxidado e a reação de redução do 
oxigênio acontece sobre a carepa.
• Depois de algum tempo de ataque, a ferrugem progride 
por baixo da carepa, expulsando-a da superfície do aço.
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• Um outro problema com a carepa é que ela, 
sendo muito lisa, não fornece a rugosidade 
necessária ao perfeito ancoramento mecânico 
da tinta.
• A carepa, como visto, não protege o aço da 
corrosão atmosférica.
• Ela precisa ser removida antes de se iniciar o 
processo de pintura, pois, uma vez trincada, ela 
reterá os constituintes necessários ao processo 
corrosivo.
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• A pintura sobre a carepa não evitará que o 
processo de corrosão continue, pois toda 
tinta, seja ela qual for, é permeável à
passagem de oxigênio e vapor de água:
– A ferrugem se expandirá e terminará com a 
ruptura da película de tinta.
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Carepa de LaminaCarepa de Laminaççãoão
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Grau de Intemperismo de SuperfGrau de Intemperismo de Superfíícies Pintadascies Pintadas
• A base para as normas de avaliação de 
superfícies pintadas é um grupo de cinco 
diferentes graus de intemperismo, 
conforme Norma ASTM D 610 e N-9
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Grau de Intemperismo de SuperfGrau de Intemperismo de Superfíícies Pintadascies Pintadas
Presença intensa de corrosão, tinta sem aderência e formação severa de 
corrosão por pites e alvéolos.
Grau 0
Pintura totalmente “calcinada”, empolada ou com manchas de oxidação, 
podendo ter até 33% da superfície com corrosão, bolhas, tinta solta e 
pequena incidência de pites
Grau 2
Pintura totalmente “calcinada”, empolada ou com manchas de oxidação, 
podendo ter até 10% da superfície com corrosão, bolhas de oxidação, tinta 
solta e pequena incidência de pites.
Grau 4
Pintura de acabamento “calcinada”, podendo apresentar tinta de fundo 
exposta. Menos que 1% da área pode se encontrar afetada por corrosão, 
esfolheamento ou tinta solta.
Grau 6
Pintura existente quase intacta.Grau 8
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PreparaPreparaçção de ão de 
SuperfSuperfííciecie
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PreparaPreparaçção de Superfão de Superfííciecie
• Limpeza
• Jato Abrasivo e Hidrojato
• Padrões de Tratamento
• Perfil de Rugosidade
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• A rigor, todas as tintas podem permitir a passagem de moléculas de 
água e oxigênio através do filme:
– A quantidade e o tempo vão variar de acordo com a espessura do filme, 
permeabilidade e a integridade do filme aplicado.
• O efeito negativo é sensivelmente reduzido, se a água for impedida 
de se acomodar sob o revestimento:
– Por isso, uma boa aderência é fator fundamental para um bom 
desempenho do filme de tinta.
• O objetivo da preparação de superfície é garantir força 
máxima de ligação na interface revestimento/substrato
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Procedimento de LimpezaProcedimento de Limpeza
• Serve para remoção de contaminantes solúveis e 
insolúveis;
• Aplicada antes das outras modalidades de tratamento 
da superfície;
• É destinado a remover materiais estranhos, óleo, graxa, 
terra e outros contaminantes;
• Os solventes são emulsões, compostos para limpeza, 
vapor ou outros materiais e métodos de ação solvente;
• Materiais utilizados: água, água quente, vapor, 
solventes, desengraxantes, detergentes, trapos, 
escovas, lava-jato.
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DesengraxeDesengraxe
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ServiServiçços na Superfos na Superfíície do Acie do Aççoo
• Arredondamento de cantos vivos por 
esmerilhamento com um raio mínimo de 2,0 
mm;
• Remoção de respingos de solda e escória;
• Remoção de defeitos superficiais e de 
laminação;
• Reparação defeitos de soldagem;
• Eliminação de frestas.
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Respingos e ResRespingos e Resííduos de Soldaduos de Solda
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Jato AbrasivoJato Abrasivo
• O processo consiste em impelir às superfícies, 
materiais abrasivos, por meio de ar comprimido, 
através de bicos aplicadores;
• Método utilizado e eficiente na preparação de 
superfícies ferrosas;
• Proporciona excelentes condições para aderência 
e desempenho dos esquemas de pintura;
• Os abrasivos mais usados são a granalha de aço, 
escória de cobre, óxido de alumínio comercial, 
óxido de alumínio, entre outros.
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Jato AbrasivoJato Abrasivo
• Os graus de preparo de superfície são 
classificados segundo a ISO 8501-1 em: 
Sa1, Sa2, Sa 2 ½ e Sa3;
• Equipamentos: Compressor, separador de 
umidade, filtros de óleo, vaso de pressão, 
válvula dosadora, sistema de controleremoto, mangueiras, bico.
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• Para o jateamento abrasivo seco, a 
aplicação da tinta de fundo deve ser feita 
antes que apareça qualquer sinal visível 
de oxidação e na mesma jornada em que 
foi feito o tratamento.
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Jato Abrasivo Jato Abrasivo ÚÚmidomido
• Neste processo, uma pequena quantidade de 
água á adicionada na corrente ar/abrasivo, 
antes do bico;
• Uma fina camada de líquido envolve 
individualmente as partículas de abrasivo, 
prevenindo a formação de pó;
• Normalmente, a umidade desaparece e pode 
causar flash rusting;
• Para se evitar o flash rusting, pode-se adicionar 
inibidor de corrosão.
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Jateamento Abrasivo com Jateamento Abrasivo com ÁÁguagua
• Similar ao Jateamento Abrasivo Úmido, 
porém utilizando uma quantidade maior de 
água;
• Ao final do processo, a quantidade de sais 
sobre a superfície é bem pequena;
• Da mesma forma que o jato abrasivo 
úmido, pode ocorrer flash rusting
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Controle do AbrasivoControle do Abrasivo
• O abrasivo utilizado deve ser verificado 
quanto ao teor de cloretos, impurezas e 
granulometria.
• O abrasivo adequado para o 
jateamento deve ter menos que 
40ppm de íons Cloreto.
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HidrojateamentoHidrojateamento
• Tratamento de superfície considerado 
ecologicamente correto, que utiliza 
somente água sob alta pressão (3.000 a 
60.000 psi) sem a necessidade de 
abrasivo sólido.
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Hidrojateamento Hidrojateamento –– VantagensVantagens
• Promove eliminação quase total dos sais 
solúveis na superfície;
• Atende à diversas normas ambientais Boa 
produtividade;
• Possibilita o jateamento da superfície do 
equipamento sem necessidade de paralização
do mesmo;
• Não produz poeira, faíscas ou centelhas;
• Elimina problemas de custo com remoção de 
abrasivos e impregnação destes na pintura.
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Hidrojateamento Hidrojateamento -- DesvantagensDesvantagens
• Preço relativamente alto, no Brasil;
• Não gera perfil de rugosidade;
• Também gera flash rusting;
• Em compartimentos fechados, é gerada 
uma cortina de água;
• Em função da pressão, pode ser perigoso;
• Maior consumo de água
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HidrojatoHidrojato
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Tipos de Jateamento Tipos de Jateamento -- ResumoResumo
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MMéétodos de Remotodos de Remoçção de Tinta e Ferrugemão de Tinta e Ferrugem
Somente deve ser utilizado em 
associação com outros métodos
Raspagem Manual
FracoEscova Manual
Risco de IndentaçãoAgulheiro
Risco de PolimentoEsmerilhadeira
Risco de PolimentoEscova de Aço Mecânica
IdealHidrojato
IdealJato Abrasivo
ResultadoMétodo
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Flash Flash RustRust
• Processo de oxidação que ocorre no metal, 
dentro de poucos minutos ou algumas horas, 
após a limpeza ter sido completada;
• O flash rusting obriga a aplicação de tintas com 
boas propriedades de molhabilidade e 
penetração;
– Surface Tolerant
• Algumas tintas toleram flash rust e, ainda, 
podem ser aplicadas sobre superfícies 
completamente molhadas.
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Flash Flash RustRust
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Tratamento MecânicoTratamento Mecânico
• Para grandes áreas, o tratamento mecânico é
mais caro que o jateamento abrasivo;
• É utilizado para pequenos reparos;
• Os resultados são bastante varíaveis e 
dependem da qualidade da execução;
• Antes da pintura, recomenda-se completar o 
tratamento com lavagem com água doce;
• Deve-se evitar o polimento da superfície.
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Tratamento com Ferramentas ManuaisTratamento com Ferramentas Manuais
• É um dos mais antigos métodos de 
preparação de superfície;
• É usado para aplicações onde um baixo 
custo na preparação é desejado ou 
quando é tecnicamente impossível a 
utilização de métodos mais eficientes;
• São utilizadas lixas, espátulas e escovas 
de aço.
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Tratamento com Ferramentas MecânicasTratamento com Ferramentas Mecânicas
• Podem ser rotativas ou de impacto;
• As ferramentas rotativas utilizam escovas de 
aço e lixas especiais, com diferentes 
classificações, em função da granulometria do 
abrasivo;
• As ferramentas de impacto mais comuns são os 
marteletes de agulha pneumáticos e pistolas de 
agulha;
• Possuem baixa produção, em termos de m2/h.
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Tratamento MecânicoTratamento Mecânico
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Tratamento MecânicoTratamento Mecânico
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Tratamento MecânicoTratamento Mecânico
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Tratamento MecânicoTratamento Mecânico
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Padrões de PreparaPadrões de Preparaççãoão
PREPARO MANUAL E MECÂNICO
• Grau St2 
– Remove a carepa de laminação solta, a ferrugem e 
qualquer material.
– Não se aplica para o grau A de intemperismo.
– Padrões de Tratamento: BSt2, CSt2 e DSt2.
• Grau St3
– Similar ao St2, no entanto, mais rigoroso.
– Superfície apresenta um brilho metálico claro.
– Não se aplica para o grau A de intemperismo.
– Padrões de Tratamento: BSt3, CSt3 e DSt3.
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St2 St2 –– Padrão VisualPadrão Visual
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St3 St3 –– Padrão VisualPadrão Visual
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Padrões de PreparaPadrões de Preparaçção ão –– NN--99
PREPARO COM JATO ABRASIVO
Grau Sa 1 – Jato abrasivo ligeiro. (EM DESUSO)
• Carepas de laminação soltas, ferrugem e materiais 
estranhos devem ser removidos.
• Não se aplica para o grau A de intemperismo.
• Padrões Visuais da ISO 8501-1:
BSa 1, CSa 1 e DSa 1.
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Sa1 Sa1 –– Padrão VisualPadrão Visual
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Padrões de PreparaPadrões de Preparaçção ão –– NN--99
PREPARO COM JATO ABRASIVO
Grau Sa 2 – Jato abrasivo comercial.
• Quase toda a carepa de laminação, ferrugem e 
materiais estranhos devem ser removidos.
• Não se aplica para o grau A de intemperismo.
• Padrões Visuais da ISO 8501-1:
BSa 2, CSa 2 e DSa 2
• .
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Sa2 Sa2 –– Padrão VisualPadrão Visual
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Padrões de PreparaPadrões de Preparaçção ão –– NN--99
PREPARO COM JATO ABRASIVO
Grau Sa 2 1/2 – Jato abrasivo ao metal quase branco.
• Carepas de laminação, ferrugem e materiais estranhos 
devem ser removidos de maneira tão perfeita que seus 
vestígios apareçam somente como manchas tênues ou 
estrias.
• Padrões Visuais da ISO 8501-1:
ASa 2 ½, BSa 2 ½, CSa 2 ½ e DSa 2 ½.
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Sa2 Sa2 ½½ -- Padrão VisualPadrão Visual
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Padrões de PreparaPadrões de Preparaçção ão –– NN--99
PREPARO COM JATO ABRASIVO
Grau Sa 3 – Jato abrasivo ao metal branco.
• Carepasde laminação, ferrugem e materiais 
estranhos devem ser totalmente removidos.
• Padrões Visuais da ISO 8501-1:
ASa 3, BSa 3, CSa 3 e DSa 3.
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Sa3 Sa3 –– Padrão VisualPadrão Visual
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Rendimento AproximadoRendimento Aproximado
St337Agulheiro
St 2 – 315
Raspagem Manual e 
Escova Rotativa
St 315Escova Rotativa
St 113Escova Manual
St 29Escova Rotativa
Sa 36,5Jato Abrasivo
ResultadoTempo (min/m2)Método
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CorrelaCorrelaçção entre Normas de Tratamento de ão entre Normas de Tratamento de 
SuperfSuperfííciecie
Sa 3Sa 37.348NACE 1SP 5Metal Branco
Sa 2 ½Sa 2 ½7.348NACE 2SP 10
Metal Quase 
Branco
Sa 2Sa 27.348NACE 3SP 6Comercial
Sa 1Sa 17.348NACE 4SP 7Ligeiro
Jato Abrasivo
St 3St 37.347SP 3
Limpeza 
Mecânica
St 2St 27.346SP 2
Limpeza 
Manual
Ferramentas
PetrobrasISONBRNACESSPC
Tipo de 
Preparação
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Padrões de Padrões de HidrojatoHidrojato
NACE – SSPC – SP 12
• WJ-4: Remoção uniforme de toda ferrugem e carepas 
soltas e tintas não aderidas.
• WJ-3: 2/3 da superfície livre de resíduos visíveis e o 
restante contendo dispersos focos de ferrugem, tinta ou 
matéria préviamente existente.
• WJ-2: 95% da área livre dos resíduos e o restante 
contendo dispersos focos de ferrugem, tinta ou matéria 
préviamente existente.
• WJ-1: Remoção de toda a ferrugem, carepa, tinta ou 
matéria estranha previamente existente, até a obtenção 
de acabamento metálico fosco uniforme.
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Norma de Contaminantes QuNorma de Contaminantes Quíímicosmicos
NACE #5 (National Association of Corrosion Engineers)
SSPC SP12 (Society for Protective Coatings)
Menos de 50 µg/cm² de cloretos e sulfetos. SC3
Menos de 7 µg/cm² de contaminantes cloretos, 
menos de 10 µg/cm² de íons ferrosos solúveis e 
menos de 17 µg/cm² de sulfetos. 
SC2
Livre de todo contaminante solúvel em água 
como cloretos sais solúveis de ferro e sulfetos.
SC1
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ComparaComparaçção entre os Mão entre os Méétodostodos
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LixadeiraLixadeira
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AgulheiroAgulheiro
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Jato AbrasivoJato Abrasivo
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HidrojatoHidrojato
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Perfil de RugosidadePerfil de Rugosidade
• É indispensável para a boa aderência de 
qualquer tinta;
• É obtido por meio de jato abrasivo;
• Hidrojato não abre perfil de rugosidade.
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MediMediçção do Perfil de Rugosidadeão do Perfil de Rugosidade
• Conforme a N-9:
– Efetuar medição do perfil de rugosidade no 
primeiro metro quadrado da área jateada ou 
no primeiro metro linear, no caso de 
tubulações; prosseguir as medições para 
cada 30m2 ou 30m lineares, respectivamente. 
Esta medição deve ser feita conforme a 
norma PETROBRAS 
N-2136.
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MediMediçção do Perfil de Rugosidadeão do Perfil de Rugosidade
• Conforme a N-2136
– Selecionar as regiões de medida, de acordo com o 
estabelecido na norma PETROBRAS N-13, em 
função do equipamento que está sendo submetido ao 
preparo da superfície por jateamento abrasivo. Cada 
região selecionada deve medir 200 mm x 200 mm e 
devem ser efetuadas 5 medições, sendo 1 no centro 
geométrico e as demais em suas diagonais.
– O perfil de rugosidade deve ser obtido pela média 
aritmética das 5 medições efetuadas.
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RugosRugosíímetrosmetros
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Perfil de RugosidadePerfil de Rugosidade
• Para promover uma boa aderência, não basta 
possuir alturas de picos e vales com valores 
adequados:
– O formato dos picos e vales interfere na aderência do 
revestimento aplicado;
• A altura do perfil de rugosidade é determinada 
pela granulometria do abrasivo;
• O tipo de perfil de rugosidade é determinado 
pela geometria do abrasivo.
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Perfil de RugosidadePerfil de Rugosidade
• Abrasivos do tipo esféricos são excelentes para 
promover a limpeza do substrato;
– Seu impacto com o substrato promove o “perfil 
martelado”, limpo porém inapropriado para uma boa 
aderência.
• Abrasivos do tipo angular são excelentes para 
promover perfil de rugosidade;
– Seu impacto com o substrato promove o “corte”
deste, gerando um perfil adequado para uma boa 
aderência
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Perfis de JateamentoPerfis de Jateamento
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Escolha do AbrasivoEscolha do Abrasivo
• A escolha do abrasivo deve ser feita 
levando-se em consideração:
– O tipo de substrato;
– O perfil de rugosidade;
– Necessidade.
• Em alguns casos, utiliza-se mistura de 
tipos de um mesmo abrasivos.
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Perfil de Rugosidade Perfil de Rugosidade -- Granalha de AGranalha de Aççoo
Granalha Esférica 
(Shot)
Granalha Angular 
(Grit)
95S330
90S280
80S230
50S110
200G16
100G25
90G40
85G50
60G80
Altura Máxima do Perfil
(µm)
Abrasivo
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Perfil de Rugosidade e Aumento de Perfil de Rugosidade e Aumento de ÁÁrearea
• O perfil de rugosidade interfere no volume 
de tinta utilizado:
– Aumento da área “real” da superfície;
– Preenchimento dos vales.
• Por isso, está diretamente relacionado 
com o volume morto.
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Perfil de Rugosidade e Volume MortoPerfil de Rugosidade e Volume Morto
793105
68090
56775
45460
34045
22630
11315
Fator do Volume Morto
Aumento da Área
(%)
Perfil de Rugosidade 
(µm)
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Volume Morto e Volume de TintaVolume Morto e Volume de Tinta
• Onde:
– Vextra = Volume Extra de Tinta (litros/m2)
– FVM = Fator do Volume Morto
– Sv = Sólidos por Volume (%)
V
VM
extra S
F
V =
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Um rUm ráápido exemplopido exemplo
• Uma tinta com 40% de sólidos por volume, 
aplicado na espessura de 100µm, numa 
superfície com 60µm de perfil de rugosidade:
– Fator do Volume Morto: 4
– Sólidos por Volume: 40%
0,1
40
4 ==extraV
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• Isto é, para cada m2 pintado, haverá necessidade de 
acrescentar 0,1L de tinta extra.
• Como o rendimento teórico é de 10m2/L, será
necessário 1L de tinta extra para cada litro utilizado.
• Desta maneira, o rendimento prático será de apenas 
5m2/L. ( ) 511
10 =
+
=Rp