Controle de Corrosão

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Controle de Corrosão 
 
- O controle de corrosão envolve detalhadamente todas as medidas tomadas em cada etapa do processo, levando em 
consideração desde o projeto até a fabricação, instalação e utilização do equipamento. 
 
- Os métodos de controle da corrosão geralmente são divididos nas seguintes categorias: 
 
 Controle no estágio do projeto; 
 Controle pela influência no metal; 
 Controle pela influência no meio; 
 Controle com revestimentos. 
 
 Controle no Estágio do Projeto: 
 
 Nessa etapa são especificados os seguintes critérios: 
 
 Os materiais de construção; 
 O projeto da instalação, do processo e dos equipamentos; 
 As condições do processo; 
 A prática de operação. 
 
 Aspectos considerados: 
 
 Seleção de materiais; 
 Compatibilidade dos materiais; 
 Mudanças possíveis nas condições do processo; 
 Geometria dos componentes; 
 Fatores mecânicos; 
 Métodos de proteção; 
 Facilidade de manutenção; 
 Fatores econômicos. 
 
 Na escolha dos materiais também se deve levar em considerações alguns fatores, que são importantes dentro do 
processo, tais como: 
 
 Propriedades químicas; 
 Propriedades mecânicas; 
 Propriedades físicas; 
 Disponibilidade; 
 Fabricabilidade; 
 Custo. 
 
 Com relação à compatibilidade dos materiais, são considerados os efeitos que podem ser gerados dentro do 
processo, tais como: 
 
 Contato direto entre metais dissimilares; 
 Inversão possível de polaridade; 
 Transferência de partículas de um metal para o fluído; 
 Influência de possíveis correntes de fuga. 
 Usar isolamentos, metal mais nobre com a área menor do par galvânico, tintas sobre ambos os materiais para 
evitar o contato metal/meio ou revestimentos metálicos. 
 
 Mudanças necessárias nas condições do processo: 
 
 Temperatura; 
 PH; 
 Concentração das Espécies Agressivas; 
 Velocidade de Fluído. 
 
 Importância da Geometria dos componentes; 
 A forma geométrica, tanto interna quanto externa costuma facilitar a manutenção. 
 
 Observações: 
 
 Geometrias complexas devem ser evitadas; 
 As geometrias devem ser tais que se obtenham condições uniformes no meio; 
 Evitar formas geométricas que retenham combinações corrosivas e contaminantes sólidos e usar aquelas que 
facilitem o acesso; 
 Usar tubulações com formato suavo; 
 Evitar reduções repentinas de diâmetro; estas devem ser graduais; 
 Projetar pontos de drenagem para os tanques por exemplo. 
 
- Tomar cuidados na fabricação das juntas, tais como: 
 
 Ligação mecânica com rebites; 
 Soldagem, brazagem e; 
 Adesivos. 
 
 Fatores mecânicos: 
 
- Existem algumas formas de corrosão que reduzem a resistência mecânica dos componentes, tais como: 
 
 Corrosão sob tensão; 
 Corrosão sob fadiga; 
 Falhas causadas pelo hidrogênio gerado durante o processo corrosivo; 
 Corrosão por atrito; 
 Corrosão; 
 Erosão e corrosão-cavitação. 
 
1. É importante evitar: 
 
 Evitar materiais propensos à corrosão sob tensão; 
 Corrosão sob fadiga; 
 À fragilização pelo hidrogênio; 
 Usar materiais com resistência à corrosão intergranular (existência de caminhos ativos → corrosão sob tensão). 
 
- Informar os procedimentos de fabricação e os tratamentos térmicos dos materiais a serem utilizados. 
 
 Decapagem apropriada; 
 Tratamento de alívio de tensões; 
 Usar técnicas de soldagem apropriadas; 
 Cuidar do estado superficial ( rugosidades por exemplo são concentradores de tensões). 
 
2. Acabamentos superficiais: 
 
 Especificar as características da superfície; 
 Evitar superfícies rugosas ( retenção de pós, umidade e concentradores de tensões); 
 Preferir cantos arredondados e superfícies planas; 
 Preferir superfícies inclinadas ( secagem e autolimpeza); 
 Definir o acabamento desejado se é prevista a aplicação de tintas ou outros revestimentos. 
 
3. Sistemas protetores: 
 
- Especificar o sistema de proteção a ser usado, tais como: 
 
 Proteção catódica ou anódica; 
 Revestimentos; 
 Inibidores de corrosão etc. 
 
 Caso seja escolhida a: 
 
1. Proteção anódica ou catódica: 
 
- A estrutura que será protegida deve ser projetada de forma a permitir a instalação de anodos de sacrifício ou inertes. 
 
2. Proteção por revestimento: 
 
- Deve-se considerar a praticabilidade e a compatibilidade destes com o meio e com a estrutura. 
 
 Observação: 
 
- Se o uso de inibidores for escolhido, os inibidores não devem interferir no processo. 
 
 Manutenção: 
 
- A manutenção regular deve ser feita de maneira simples e econômica. 
 
 Fatores econômicos: 
 
- Deve-se levar em consideração um balanço dos custos globais nessa etapa, tais como: 
 
 Custo inicial dos materiais; 
 Custo de manutenção; 
 Custo devido às paradas das linhas de produção para manutenção ou substituição de peças Custo dos métodos de 
proteção a serem utilizados etc. 
 
 Controle pela influência no metal: 
 
- Esta etapa é iniciada logo após a seleção do metal, e ela tem como objetivo controlar a variação do potencial neste 
meio. 
 
- Leva-se em consideração a proteção catódica e anódica, que são muito usados para proteção de estruturas e tubos 
submersos e subterrâneos. 
 
 Proteção Catódica: 
 
- É uma técnica usada para controlar a corrosão de uma superfície metálica, tornando-a o cátodo de uma célula 
eletroquímica. Um método simples de proteção conecta o metal a ser protegido a um "metal de sacrifício" mais 
facilmente corrosível para atuar como o ânodo. 
 
- De modo geral, existem duas formas de proteção catódica: 
 
1. Proteção catódica por corrente impressa: 
 
- São utilizados anodos de um tipo que não se dissolve facilmente em íons metálicos, porém, sustenta uma reação 
alternativa, a oxidação dos íons de cloreto dissolvidos. A energia é fornecida por uma unidade de alimentação CC 
externa. 
 
 Vantagens: 
 
 Controle fácil da corrente; 
 Vida do sistema longa ( até > 20 anos); 
 Pode ser usada para proteção de instalações de grande porte; 
 Econômica para I > 5A. 
 
 Desvantagens: 
 
 Interação ( por corrente de fuga) possível com outras estruturas; 
 Instalação sujeita a disponibilidade de rede de energia elétrica; 
 Requer manutenção elétrica e inspecção regular; 
 Custos constantes com o consumo de energia elétrica; 
 Sujeita a corte no fornecimento de energia elétrica. 
 
2. Proteção catódica por anodos de sacrifício: 
 
 Caso o revestimento de zinco seja riscado ou danificado localmente e o aço é exposto, as áreas circundantes de 
revestimento de zinco formam uma célula galvânica com o aço exposto e protegem-no contra a corrosão. Esta é 
uma forma de proteção catódica localizada - o zinco atua como um ânodo de sacrifício. 
 
 Vantagens: 
 
 Não requer fonte de corrente externa; 
 Facilidade de instalação; 
 Perigo de falha mínimo; 
 Facilidade para ter uma distribuição uniforme de corrente; 
 Interação ( por corrente de fuga) com instalações vizinhas mínima; 
 Econômica para proteger instalações pequenas ( I < 5A); 
 Manutenção fácil e custos baixos. 
 
 Desvantagens: 
 
 Rendimento do anodo alto na instalação mas diminui com o tempo; 
 Não econômica para estruturas de grande porte; 
 Em eletrólitos de alta resistividade, o rendimento é baixo; 
 Se o rendimento é alto, é necessário trocar os anodos com frequência; 
 Regulagem precária. 
 
 Proteção Anódica: 
 
- Tem como característica a formação de óxidos protetores insolúveis na superfície, o que resulta na passivação do 
metal, e consequentemente na desaceleração do processo corrosivo. 
 
 Vantagens: 
 
 Para metais que se passivam; 
 Para meios corrosivos fortes ou fracos; 
 Corrente inicial elevada e depois baixa; 
 Uniformidade da distribuição de corrente; 
 Custo de investimento alto ( potenciostato); 
 Baixo custo de operação; 
 Evitar usar este método de proteção em meios contendo Cl- ( destruição das camadas de óxidos). 
 
 Aplicações típicas da proteção anódica: Tanques de armazenagem de H2SO4; 
 Digestores alcalinos na indústria do papel; 
 Trocadores de calor em aço inoxidável para H2SO4. 
 
 Controle pela influência do meio: 
 
 A agressividade de um determinado meio pode ser amenizada ao alterar ou regular um dos parâmetros seguintes: 
 
 Composição do meio 
 Velocidade do meio 
 Temperatura ou adicionando ao meio inibidor de corrosão. 
 
 Dentro desse estágio, são levados em consideração vários fatores, tais como: 
 
 Composição do meio 
 Velocidade do meio 
 Temperatura e; 
 Inibidores de corrosão. 
 
 Os inibidores se dividem em: 
 Inibidores anódicos; 
 Inibidores catódicos; 
 Inibidores de adsorção; 
 Inibidores em fase vapor. 
 
 Revestimentos: 
 
Finalidade dos revestimentos metálicos: 
 
 Decorativa: Au, Ag, Ni, Cr; 
 Resistência ao atrito : In; 
 Resistência à oxidação em contatos elétricos : Sn, Au, Ag; 
 Endurecimento superficial: Cr; 
 Resistência à corrosão: Cr, Ni, Al, Zn, Cd, Sn. 
 
 Aplicações Utilizadas: 
 
 Cladeamento; 
 Imersão a quente; 
 Metalização; 
 Redução química; 
 Deposição em fase gasosa (CVD: Chemical Vapor Deposition); 
 Evaporação a vácuo; 
 Cementação; 
 Eletrodeposição. 
 
 Revestimentos inorgânicos não-metálicos: 
 
São divididos em duas classes: Os que são produtos de reações com o metal substrato, e os que são depositados 
diretamente sobre o metal substrato.