CORROSÃO DO AÇO GALVANIZADO EM SOLUÇÕES DE FOSFATO

Prévia do material em texto

MONITORAMENTO DA CORROSÃO DE AÇO GALVANIZADO EM SOLUÇÕES DE FOSFATO COM VARIAÇÃO DE TEMPERATURA
ORIENTANDA: KARINA TAKAI PEREIRA
GRADUANDA EM ENGENHARIA QUÍMICA
ORIENTADOR (A): DALILA MOREIRA DA SILVEIRA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ............................................................................................. 3
ARTIGOS ...................................................................................................... 4
ARTIGO 1 ..................................................................................................... 5
ARTIGO 2 ..................................................................................................... 11
ARTIGO 3 ..................................................................................................... 21
ARTIGO 4 ..................................................................................................... 28
ARTIGOS COMPLEMENTARES ............................................................... 33
REFERÊNCIAS ............................................................................................ 37
2
Outubro, 2017
INTRODUÇÃO
Artigos específicos:
Corrosão em aço galvanizado;
2. Fosfato como inibidores com variação de pH e temperatura para ferro;
3. Solução de fosfato inibidor para aço galvanizado;
4. Influência da temperatura na taxa de corrosão de aços.
Artigos complementares.
3
Outubro, 2017
ARTIGOS
Estudo de Proteção Anticorrosiva em Estruturas de Aço Galvanizado;
The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions; 
Corrosion Control of Galvanized Steel Using a Phosphate;
Influence of Sulphur on high temperature degradation of steel structures in the refinery industry;
Corrosion Inhibition of High Carbon Steel in Phosphoric Acid Solution by Extract of Black Tea;
A comparative study of corrosion inhibitors on hot-dip galvanized steel;
Outubro, 2017
4
1. Análise da Corrosão do Aço Galvanizado
Outubro, 2017
5
Artigo 1: Estudo de proteção anticorrosiva em estruturas de aço galvanizado de carrocerias de ônibus para uso em ambientes agressivos
Corrosão do aço galvanizado nas carrocerias;
Ônibus usados na mina de cobre El Teniente (Chile);
Meio: umidade, sal e óxidos de cobre;
Chapas de aço ZAR 230;
Inibidor: Primer anticorrosivo galvânico.
6
Outubro, 2017
Figura 1: Ônibus no interior da mina – área de concentração de umidade [1].
Ensaio de Névoa Salina ou salt spray;
240 horas 5 anos de exposição;
Chapas de 100 cm²;
Limpeza das amostras;
Outubro, 2017
7
Artigo 1: Estudo de proteção anticorrosiva em estruturas de aço galvanizado de carrocerias de ônibus para uso em ambientes agressivos
Figura 2: Máquina teste da corrosão do pulverizador de sal [1].
Amostra sem pintura
Outubro, 2017
8
Artigo 1: Estudo de proteção anticorrosiva em estruturas de aço galvanizado de carrocerias de ônibus para uso em ambientes agressivos
Figura 3: Estágio dos dias 0, 3, 6, 13, 15 e 20 do processo de corrosão para a amostra sem pintura [1].
Outubro, 2017
9
2. Amostra com uma camada de pintura
Artigo 1: Estudo de proteção anticorrosiva em estruturas de aço galvanizado de carrocerias de ônibus para uso em ambientes agressivos
Figura 4: Estágio dos dias 0, 3, 6, 13, 15 e 20 do processo de corrosão para a amostra com uma camada de pintura [1].
Outubro, 2017
10
3. Amostra com duas camada de pintura
Artigo 1: Estudo de proteção anticorrosiva em estruturas de aço galvanizado de carrocerias de ônibus para uso em ambientes agressivos
Figura 5: Estágio dos dias 0, 3, 6, 13, 15 e 20 do processo de corrosão para a amostra com duas camadas de pintura [1].
Conclusões
Vantagens do uso de inibidores para a qualidade, durabilidade e proteção;
A variação entre uma ou duas camadas de pintura não apresentaram grande ganho de proteção;
Diversos fatores podem induzir a corrosão além das condições produzidas no ensaio.
Outubro, 2017
11
Artigo 1: Estudo de proteção anticorrosiva em estruturas de aço galvanizado de carrocerias de ônibus para uso em ambientes agressivos
2. Fosfato como inibidores com variação de pH e temperatura para ferro
Outubro, 2017
12
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Corrosão do ferro;
Solução: Sulfato;
Inibidor: Fosfato;
Variação de pH: Utilização de soluções de e ;
Variação de temperatura: Termostato;
Agitação: Agitador magnético com velocidade constante.
13
Outubro, 2017
Curvas de potencial: Técnica dos três eletrodos;
Taxa de variação de potencial: ;
Eletrodo de trabalho: Ferro 99,96% revestido com poliéster;
Contra eletrodo: Platina;
Eletrodo de referência: Eletrodo padrão de Calomelano;
Outubro, 2017
14
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Figura 6: Configuração do teste de corrosão [2].
Outubro, 2017
15
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Figura 7: Tabela dos resultados obtidos de potencial de corrosão do ferro em diferentes pHs e temperaturas, com a presença de inibidores ou não [2].
Outubro, 2017
16
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Figura 8: Curvas de polarização do ferro em soluções de 0.1 M e 0.1 M a 293 K (a. pH=2.1, b. pH=7.2, c. pH=12.3) [2].
Outubro, 2017
17
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Figura 9: Curvas de polarização do ferro em soluções de 0.1 M e 0.1 M a 313 K (a. pH=2.1, b. pH=7.2, c. pH=12.3) [2].
Outubro, 2017
18
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Figura 10: Curvas de polarização do ferro em soluções de 0.1 M e 0.1 M a 333 K (a. pH=2.1, b. pH=7.2, c. pH=12.3) [2].
Outubro, 2017
19
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
Figura 11: Curvas de polarização do ferro em soluções de 0.1 M e 0.1 M a 353 K (a. pH=2.1, b. pH=7.2, c. pH=12.3) [2].
Conclusões
À medida que a temperatura aumenta, o potencial de corrosão aumenta para valores mais negativos para as duas soluções;
As soluções em pHs maiores (pH > 7) passivam o ferro e reduz a taxa de corrosão; 
Em pHs menores que 2,1 tem-se o aumento da taxa de corrosão com aumento da temperatura.
Outubro, 2017
20
Artigo 2: The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions
3. Solução de fosfato inibidor para aço galvanizado
Outubro, 2017
21
Artigo 3: Corrosion control of galvanized steel using a phosphate/calcium ion inhibitor mixture
Solução: solução artificial de chuva ácida;
Área da amostra de 4,5 cm²;
Espectroscopia de impedância eletroquímica;
Célula eletroquímica de três eletrodos;
Eletrodo de trabalho: Aço galvanizado;
Eletrodo auxiliar: Platina;
Eletrodo de referência: Eletrodo de Calomelano saturado;
22
Outubro, 2017
Quatro soluções de pigmentos;
Outubro, 2017
23
Artigo 3: Corrosion control of galvanized steel using a phosphate/calcium ion inhibitor mixture
Figura 12: Composição dos pigmentos [3].
Outubro, 2017
24
Artigo 3: Corrosion control of galvanized steel using a phosphate/calcium ion inhibitor mixture
 Figura 13: Diagramas de impedância de aço galvanizado na solução saturada de chuva ácida por: Actirox, Shieldex, Actirox + Shieldex e Cromato de estrôncio [3].
Outubro, 2017
25
Artigo 3: Corrosion control of galvanized steel using a phosphate/calcium ion inhibitor mixture
 Figura 14: Curvas de polarização do aço galvanizado na solução saturada de chuva ácida após 3 horas por: Actirox, Shieldex, Actirox + Shieldex e Cromato de estrôncio [3].
26
Outubro, 2017
Artigo 3: Corrosion control of galvanized steel using a phosphate/calcium ion inhibitor mixture
 Figura 15: Curvas de polarização do aço galvanizado na solução saturada de chuva ácida após 2 dias por: Actirox, Shieldex, Actirox + Shieldex e Cromato de estrôncio [3].
Conclusões:
A mistura de fosfato de zinco/molibidato (Actirox)e íon de cálcio (Shieldex) tiveram um significante efeito anticorrosivo para aço galvanizado se comparado com os pigmentos individuais;
A taxa de resistência do aço galvanizado em solução de chuva ácida com a mistura de pigmentos obteve aproximação com a análise para o cromato de estrôncio e é muito melhor que os extratos sozinhos. 
Outubro, 2017
27
Artigo 3: Corrosion control of galvanized steel using a phosphate/calcium ion inhibitor mixture
Outubro, 2017
28
4. Influência da temperatura na taxa de corrosão de aços
Corrosão por sulfetos;
Aplicação: Indústrias de refinaria;
Condições: Altas temperaturas;
Degradação interna;
Degradação externa.
Outubro, 2017
29
Artigo 4: Influence of Sulphur on high temperature degradation of steel structures in the refinery industry
Outubro, 2017
30
Artigo 4: Influence of Sulphur on high temperature degradation of steel structures in the refinery industry
Figura 16: Curvas de McConomy modificadas mostrando a influência da temperatura na taxa de corrosão de sulfetos em aços sem presença de hidrogênio [4]. 
Outubro, 2017
31
Artigo 4: Influence of Sulphur on high temperature degradation of steel structures in the refinery industry
Figura 17: Efeito da temperatura e do sulfato de hidrogênio nas taxas de corrosão para o aço carbono, aço 5Cr - 0,5Mo, aço 9Cr - 1Mo e aço 18Cr - 8Ni [4]. 
Conclusões:
As taxas de corrosão dependem do teor de cromo e do tipo de aço;
As taxas de corrosão mais baixas são notadas para o aço austenítico 18Cr - 8/ 10Ni;
A presença de hidrogênio aumenta a gravidade da corrosão.
Outubro, 2017
32
Artigo 4: Influence of Sulphur on high temperature degradation of steel structures in the refinery industry
5. Artigos Complementares
Outubro, 2017
33
 Preparação do inibidor: refluxo do chá preto durante 3 horas em um litro de ácido ;
Medida da perda de peso para calcular a taxa de corrosão, eficiência de inibição e grau de cobertura da superfície;
Adsorção dos inibidores na superfície do aço.
Outubro, 2017
34
Artigo 5: Corrosion Inhibition of High Carbon Steel in Phosphoric Acid Solution by Extract of Black Tea
Outubro, 2017
35
Figura 18: Relações entre a eficiência e a taxa de corrosão em relação à concentração e tempo de imersão [5].
Artigo 5: Corrosion Inhibition of High Carbon Steel in Phosphoric Acid Solution by Extract of Black Tea
Inibidor 8-hydroxyquinoline;
Inibidor 5-amino-1,3,4-thiadiazole;
Inibidor fosfato de cálcio;
Inibidor nitrato de cério;
Inibidor 2-mercaptobenzothiazole;
Inibidor mobilidato de sódio.
Outubro, 2017
36
Artigo 6: A comparative study of corrosion inhibitors on hot-dip galvanized steel
Figura 19: Composição das soluções para testar inibidores no aço HDG. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Outubro, 2017
37
BUSEMAYER, A. J., GEMELLI, E. Estudo de Proteção Anticorrosiva em Estruturas de Aço Galvanizado, 2013;
G. KILINÇÇEKER, B. YAZICI, M. ERBIL. The effect of phosphate ions on the corrosion of iron in sulphate solutions, 1999;
I.M. ZIN, LYON, S. B. Corrosion Control of Galvanized Steel Using a Phosphate, 2002;
HUCINSKA, J. Influence of Sulphur on high temperature degradation of steel structures in the refinery industry, 2006;
KUMAR, D., KHAN, F. Corrosion Inhibition of High Carbon Steel in Phosphoric Acid Solution by Extract of Black Tea, 2015;
KARTSONAKIS, I. et al, A comparative study of corrosion inhibitors on hot-dip galvanized steel, 2016;