CORROSÃO E PROTEÇÃO

e aí e hoje vamos falar sobre corrosão em materiais metálicos sempre observando os fenômenos pelo ponto de vista do material e vamos ver que o que chamamos de corrosão é de fato um processo de degradação do material conformação de danos de média em inglês causados pelas reações entre o material e o meio ao qual foi exposto muitas vezes associadas às acções mecânicas e sem esquecer os processos corrosivos levam um tempo para acontecer e que nem sempre degrada o material a ponto de lhe perder a performance isso somente acontece quando dano formado o impede a funcionalidade

do componente e por exemplo quando uma tubulação transportam um fluido com baixa corrosividade mesmo utilizando o material que sofre uma perda longo do tempo a tubulação somente vai perder a funcionalidade quando as pessoas da tubulação tiver sido reduzida a ponto dela não aguentar mais e solicitações mecânicas no caso e isso pode nunca acontecer caso o projeto tenha sido bem executado e tenha sido adicionado a uma soma de espessura de corrosão compatível com a taxa com que a perda está acontecendo e com a vida útil projetada e em contrapartida se nessa tubulação existir um instrumento de

medição de vazão por exemplo com parte de móveis muito precisas e se ele for confeccionado com o mesmo material da tubulação para o qual se espera uma perda ao longo do tempo sua função pode ser comprometida pois as medidas de vazão serão alteradas ao longo do tempo apenas devido à variação dimensional e a sua função de medir deixará de ser válida assim mesmo dando mais leve causaria uma degradação tal que o componente perderia até formas por isso é muito importante entender o que é o dano causado pelos diferentes tipos de corrosão e como esses danos

podem efetivamente afetar a funcionalidade do material e um dado componente e muitas vezes as terminologias adotadas nessa área de corrosão confundiu um pouco mas o importante entender os fenômenos vou apresentar alguns conceitos simplificados sobre o assunto para facilitar o entendimento mas sem dúvida corrosão é um tema complexo que envolve não somente entender como diferentes tipos de materiais reagem a diferentes condições ambientais mas também entender como os meios variam e quais as influências de temperaturas de velocidade de presença de contaminantes allen obviamente defeitos mecânicos de tensões e deformações e além disso quando se pensa nos métodos

de proteger os materiais contra a corrosão aí então o assunto fica realmente complexo e multidisciplinar [Música] o acusam esse é sempre um processo espontâneo onde o material metálico elevado a uma condição oxidada o que não significa necessariamente que o material ganhou oxigênio mas sim que aumentou seu número de oxidação que pode ter acontecido associada a formação de um produto sólido de corrosão como óxido mas também pode estar associado a liberação de ir onde que entra em solução no ambiente devido à perda de elétrons e falando em elétrons a gente pensa logo em corrente né nos

processos de corrosão que envolvem a transferência de elétrons ou seja passagem de corrente através da superfície a natureza do processo não é apenas química mas eletroquímica e este tipo de corrosão ocorre quando existe um eletrólito e reações de oxidação nas quais os materiais perdem elétrons estão associadas a reações de redução nas quais os elétrons são consumidos o ou seja ocorrem simultaneamente reações de oxirredução e assim dependendo basicamente das condições de meio e da temperatura o processo de corrosão pode ser uma reação química mas comum e maior de temperaturas ou uma reação eletroquímica com transferência de

elétrons necessariamente em condições onde existe um eletrólito e é bem intuitivo a gente entender que quanto mais condutor foram eletrólito maiores são as possibilidades de passar corrente e com certeza de correr tô pensando nessa questão eletroquímica podemos abrir um parêntesis para explicar o que acontece com a interface entre o material e o meio quando um determinado componente é mergulhado em um determinado meio e a gente sabe que os materiais metálicos vem estrutura cristalina e que existe uma nuvem de elétrons que aliás é o que confere alta condutibilidade elétrica dos metais em um primeiro momento quando

se coloca o metal e no meio e dependendo da natureza mais ou menos nobre do material alguns átomos saem da superfície entram e solução mas como os átomos deixam seus elétrons no material de fato o que entrem em solução são íons positivos mas estes iões não vão muito longe pois acabam sendo atraídos pelos elétrons que ficaram que por sua vez também são atraídos pelos rios formando assim uma dupla camada carregada na superfície do metal ea esta camada existe um potencial associado que depende fundamentalmente do tipo de material e do tipo de eletrólito e o mais

interessante é que você pode bom dia se potencial e mais você pode alterar esse potencial através de ações externas ao material por exemplo conectando no material com outro potencial ou ainda simplesmente injetando corrente demais né esse é o princípio da proteção catódica então o homem impõe uma grande energia para levar um composto encontrado na natureza na forma de um óxido de um sulfeto a forma metálica por exemplo no processo siderúrgico de fabricação de aços onde o minério de ferro é reduzido a forma metálica ea corrosão é a forma de liberar essa energia e fazer o

material retornar a sua condição mais estável ou seja os materiais metálicos reagem com o ambiente buscando minimizar sua energia é mas a gente deve lembrar que alguns materiais metálicos já se encontram na natureza na forma metálica como o couro por exemplo e estes não têm qualquer tendência de oxidar pois já estão na forma mais estável e aliás a tendência o que cidade o material está diretamente relacionada com seu potencial de oxidação que é quase uma propriedade do material somente não é pois não é intrínseca do material e sim varia para cada tipo de meio porém

está relacionada a uma espécie de nobreza que nada tem a ver com valor comercial do material mais simples sua característica de menor reatividade do alumínio por exemplo que pode ter um valor comercial maior do que o aço é menos nobre pois é bem mais reativo é a reatividade na verdade é relativa e somente dá para explicar melhor depois de entendermos o que é a passivação e isso só em outro vídeo ah e quanto é essa tendência de ocorrer uma dada reação por exemplo se eu conectar o material com outro muito diferente frente a um eletrólito

o tubo de aço que é uma liga de ferro e uma válvula de bronze que é uma liga de cobre com isso posso criar uma diferença de potencial e favorecer o processo de corrosão galvânica no material menos nobre neste caso o aço sim ao criar uma diferença de potencial eu passo a ter uma força motriz para ocorrer uma reação mas é fundamental entender que nem sempre ter uma força motriz para que haja uma reação significa que a reação vai acontecer é porque além de ser possível acontecer que está ligado a uma condição termodinâmica de estabilidade

ainda assim é necessário que a velocidade para ocorrer que a cinética você já favorável ou pode demorar todo uma vida e nunca aconteceu nada existem os diagramas de poder que permitem saber em quais potenciais em quais níveis de ph de ambientes aquosos podem ocorrer quais reações esses diagramas são termodinâmicos e mostram a possibilidade de ocorrência se termodinamicamente não é possível então nunca vai acontecer mas se termodinamicamente é possível então eu ainda tenho que ver se a cinética será favorável acontecer ou se existem etapas do processo o que serão tão lentas que de fato a reação

nunca vai acontecer é bom as curvas de potencial meio mostram as possibilidades de reações por exemplo dependendo do ph de um eletrólito aquoso o mesmo aço que a marca de ferro tanto pode corroer formando um óxido f 2 ou 3 f3 al4 como pode entrar em solução na forma iônica f2 mais o mesmo f-3 mais mas a velocidade com que esta reação vai acontecer se é que vai acontecer somente pode ser obtida através de curvas de polarização potencial versus corrente lembrando que a corrente é de fato a corrosão ea sua intensidade da ideia da taxa

de corrosão esperada estas curvas podem ser obtidas em laboratório e mostram qual o comportamento de um dado material frente a diferentes potenciais que seria quase que uma propriedade do material e sempre lembrando que as reações também dependem muito das temperaturas escoamento e todas as características da interface entre o material eo meio e muitas vezes encontramos na prática materiais se comportando de forma totalmente diferente da esperada e isso é porque o número de variáveis que influenciam nas características de interface é tão grande que se torna difícil prever o que vai acontecer a interface é influenciada tanto

pelas características dos materiais que podem ser diferentes dependendo da forma de fabricar como pelas características do ambiente e neste caso é fundamental entender bem os sistemas nos quais os materiais serão utilizados e todas as variáveis dos processos assim como os principais danos que cada tipo de ambiente pode impor a cada tipo de material e existem softwares que permitem fazer simulações de processos mas estes devem ser usados com reserva pois muitas vezes não se tem conhecimento de todos os parâmetros necessários para poder simular o processo real e as entradas de for podem não representar o que

é o ambiente de fato e o processo corrosivo é um fenômeno que acontece devido a reação entre o material e o meio e portanto é sempre um fenômeno superficial e a gente vai ver que as formas de proteger o material contra corrosão estão diretamente relacionadas a esta condição de superfície mas os danos que a corrosão pode causar e muitas vezes os danos que a própria proteção contra coisa não pode causar podem ser danos internos principalmente quando as reações envolvem movimentações atômicas e quando a gente fala em movimentações atômicas a gente pensa logo em alta temperatura

que quando os mecanismos de difusão estão ativos nos materiais metálicos e permite movimentações e maiores distâncias e de fato quando estamos em alta temperatura realmente existem processos corrosivos a quente que permitem danos mais profundos associadas a ambientes carbonita antes ou descarbonetada antes o apenas oxidantes ou ainda caso o material esteja disposto a gases contendo enxofre neste caso de corrosão a quente os processos corrosivos envolvem basicamente reações químicas e podem ocorrer penetrações no material em geral pelos contornos e é mas existem condições de formação de danos internos também embaixo a temperatura e também meios aquosos em

geral não presentes em temperaturas mais altas por exemplo quando as reações de oxidação são acompanhadas de reações de redução de hidrogênio como em meios ácidos por exemplo quando existe grande disponibilidade de íons h + no ambiente se a taxa de redução de hidrogênio for muito alta mas os olhos bolhas de hidrogênio gasoso podem não evoluir na mesma proporção e aumentar a quantidade de átomos de hidrogênio é de sorvidos na superfície o hidrogênio absorvido é aquele átomo que fica grudado quando a superfície aumenta muita concentração desses átomos quando como quando existe h2s no ambiente por exemplo

pode existir uma entrada de hidrogênio no material e sua migração na espessura pode gerar diversos é de danos bom não falaria desses danos agora isso acontece também quando o material fica protegido catodicamente e neste caso os materiais precisam ter uma certa resistência o hidrogênio eu também não vou falar agora sobre os tipos de corrosão mas é importante saber que existem processos de corrosão generalizada mais fáceis de controlar e processos de corrosão localizada bem difíceis de prever e de controlar e mais ainda de monitorar e é por isso que um projetista deve selecionar o método de

controlar a corrosão pensando em todos os aspectos da vida do componente escolhendo uma entre as muitas possíveis soluções a serem adotadas [Música] o material protegido contra a corrosão significa o material cujas reações com ambiente não causem uma degradação a ponto de perder a funcionalidade de novo lembrando que isso não significa não reagir e nem mesmo não degradar e existem muitas alternativas para segurar que material tenha boa performance durante sua vida útil de forma que o estudo do controle e prevenção de corrosão é amplo e a forma dotado de proteger contra a corrosão pode ser efetiva

em um dado projeto e não ser em outro dependendo muito da função do componente das suas dimensões além obviamente de depender do tipo de material selecionado e do próprio ambiente e como este ambiente se modifica ao longo do tempo e existem basicamente quatro formas de proteger o material sendo que algumas destas formas são utilizadas de forma combinada e não deixar o material entrar em contato com o meio bom a única forma do material não entrar em contato com o meio é através de uma barreira física alguns métodos de proteção contra corrosão envolvem por exemplo pintar

ou revestir com material inerte mas a gente sempre precisa entender que existem várias formas de uma barreira ce quebrada ou permite que o meio encontro material inclusive permeando através da barreira isso significa que quando se vai colocar uma barreira é necessário que esta barreira seja continuar impermeável e indissolúvel no ambiente e além disso seja bem aderente à superfície e não sofra rupturas por ações mecânicas do componente isso não significa apenas que o revestimento tem a qualidade mas também que o projeto preveja formas de construir para que não olá sejam impostos esforços excessivos nos revestimentos seja

por ações externas é o componente por esse tempo corações erosivos do ambiente ou pelas próprias ações internas como construções desfavoráveis aos revestimentos [Música] a usar o material mais nobre que seja inerte no meio o cujas reações do meio no material promovam baixa taxa de corrosão compatível com a vida útil do componente essa forma em geral é a mais cara e o que temos visto é que devido a problemas de fabricação ou mesmo de operação em condições que não foram exatamente as projetadas o material acaba sofrendo um processo corrosivo e infelizmente os materiais mais nobres são

aqueles que são mais rapidamente destruídos a mudar o meio através do uso de inibidores de corrosão óbvio que em algumas condições não dá para mudar o meio imagina tentar inibir a ação de uma água de rio sobre o rotor de turbina hidrelétrica não dá né ou adicionar o inibidor e um fundo que não possa ser contaminado como por exemplo na indústria de alimentos ou mesmo na água potável a ação de inibidores existem muitos diferentes tipos é de modificar as características da superfície formando películas que eliminam ou atrasam as reações na superfície mas além de cada

tipo de inibidor tem as suas limitações específicas se a própria superfície se mostra diferente porque para ocorrer um processo corrosivo na forma de um pit por exemplo se ocorreu alguma ilustração o depósito pode ser difícil assegurar que os inibidores tem o eficiência assim como se existirem contaminações no sistema que permitam falhas locais na formação de filmes protetores os usuários não respeitou a frequência de injeção não de forma momentânea mas em longo prazo o processo de formação da película fica comprometido inclusive depois de ter ocorrido um descontrole no processo podem ser necessárias algumas ações uma limpeza

química o flash e antes de retornar a usar os inibidores a mudar o potencial da interface através da injeção de corrente disponibilizando elétrons para suprir as reações na superfície mas nesse caso você precisa entender qual abrangência da proteção pois como a proteção requer disponibilidade de elétrons ao longo de toda superfície onde ocorreram as reações se existirem descontinuidades no caminho da corrente que causa em algum tipo de resistência elétrica e que reduzam esse suplemento de elétrons de um mesmo que isola em completamente algumas regiões do componente como por exemplo interfaces pintadas ou parafusadas a proteção pode

não ser efetiva e também a área protegida tem limites dimensionais e de distância de forma que é necessário um bom projeto e também um bom controle de qualidade para garantir que toda a superfície exposta vá permanecer no mesmo potencial e que este o seu potencial de proteção [Música] e como falei anteriormente muitos métodos de proteção são combinados por exemplo a proteção catódica por ânodos de sacrifício e estruturas pintadas revestimentos do tipo barreira física sobre galvanizados que conferem proteção catódica bom e quando os equipamentos entram em operação a equipe de integridade precisa entender de que forma

está sendo controlada e monitorada à corrosão para realizar corretamente os métodos de inspeção e para acompanhar a vida remanescente do componente naquela condição por exemplo se no projeto foi especificado mas somos pessoas de coesão compatível com uma perda ao longo da vida útil e durante a inspeção foi verificada a perda de espessura maior do que a esperada isso pode significar que as condições de ambiente tenham sido alteradas e você vai precisar até algum tipo de ação para que a vida não chega ao final prematuramente embora seja fundamental entender que quando algo sai do controle os

danos causados podem ser irreversíveis e inclusive retornar ao controle pode não significar que a degradação foi estacionada e quer corrosão é realmente um assunto fascinante espero que vocês tenham sido minimamente estimulados a estudar mais um pouco sobre o assunto e não deixem de entrar no site www.matinados.com que comecem a navegar buscando esse tema a primeira coisa para quem nunca entrou no site e que precisa se registrar mas é super rápido e o site é gratuito tá e para ver os cases de corrosão você pode fazer uma procura por categoria você entra em condition casa de

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