1 - Abraco Módulo I

7/27/2019 1 - Abraco Mdulo I

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INSPETORDE PINTURAINDUSTRIAL

NVEL 1

ABRACO, Associao Brasileira de CorrosoAvenida Venezuela, 27 sala 414 - Rio de Janeiro RJ

[email protected] Tel 21-25161962
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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INDICE

MDULO I.................................................................................................................................51. IMPORTNCIA DA CORROSO....................................................................................72. PILHAS DE CORROSO ELETROQUMICA................................................................93. Principais Tipos de Pilha...................................................................................................114. MEIOS CORROSIVOS....................................................................................................155. FORMAS E TAXAS DE CORROSO............................................................................16

5.1. Formas de Corroso....................................................................................................165.2. Taxas de Corroso......................................................................................................17

6. Tipos de Corroso..............................................................................................................196.1. Corroso Uniforme.....................................................................................................196.2. Corroso por Pite........................................................................................................216.3. Corroso por Concentrao Diferencial.....................................................................236.4. Corroso Galvnica....................................................................................................256.5. Corroso Seletiva........................................................................................................256.6. Corroso Associada ao Escoamento de Fluidos.........................................................266.7. Corroso Intergranular................................................................................................286.8. Fissurao por Corroso.............................................................................................31

7. TCNICAS DE AMPLIAO DA RESISTNCIA CORROSO OU DEPROTEO ANTICORROSIVA........................................................................................36

7.1. Princpios Bsicos da Resistncia Corroso e da Proteo Anticorrosiva...............36

7.2. Resistncia Corroso Eletroqumica........................................................................387.3. Resistncia Corroso Qumica ou Oxidao a Altas Temperaturas........................418. INIBIDORES DE CORROSO.......................................................................................459. REVESTIMENTOS PROTETORES................................................................................46

9.1. Mecanismo de Proteo..............................................................................................469.2. Revestimentos Metlicos............................................................................................479.3. Revestimentos No-Metlicos Inorgnicos................................................................499.4. Revestimentos Orgnicos...........................................................................................50

LISTADE FIGURAS

Figura 1 Ciclo dos Metais.........................................................................................................7Figura 2 Pilha de Corroso Eletroqumica...............................................................................9Figura 3 Reao rea Andica...............................................................................................11Figura 4 Pilha de Ao Local.................................................................................................12Figura 1.5 Pilha Ativa - Passiva.............................................................................................13Figura 6 Pilha de Concentrao Inica Diferencial................................................................13Figura 7 Pilha de Concentrao Inica Diferencial................................................................14



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Figura 8 Pilha de Concentrao Diferencial de Oxignio.....................................................14Figura 9 Formas de Corroso Desenhos esquemticos .........................................................17Figura 10 Deck em ao carbono com corroso generalizada.................................................20Figura 11 Microscopias de cortes transversais de um chapa em ao inox (esquerda) e um tuboem ao carbono (direita) com corroso por pite........................................................................22Figura 12 Corroso Intergranular .............................................................................................31

LISTADE TABELAS

Tabela 1 Constituinte da gua do mar....................................................................................15Tabela .2 Variao da resistncia oxidao com a adio de cromo em aos.....................42



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APRESENTAO

Dentre as medidas existentes para a preveno da corroso, sem nenhuma dvida, a

aplicao de revestimento para recobrimento das estruturas, isolando a estrutura do meio corrosivo,

a tcnica de maior aplicao prtica. Dentro dos diferentes tipos de revestimentos, a pintura industrial

dos equipamentos e instalaes se torna a mais importante, principalmente no que diz respeito aos

seus custos, tanto de produto como de aplicao.

Com isso, a pintura industrial e sua manuteno possuem um grande destaque noinvestimento necessrio construo das unidades industriais, garantia de sua integridade estrutural

e continuidade operacional. Assim, a atividade de inspeo de pintura se torna fundamental para o

controle do processo e do produto final. Os inspetores ajudam a subsidiar todo o processo de

qualidade das fabricaes, evitando que haja um comprometimento srio na confiabilidade do

processo.



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MDULO I

Corroso

A corroso consiste na deteriorao dos materiais pela ao qumica ou eletroqumica do

meio, podendo estar ou no associado a esforos mecnicos. Ao se considerar o emprego de

materiais na construo de equipamentos ou instalaes necessrio que estes resistam ao do

meio corrosivo, alm de apresentar propriedades mecnicas suficientes e caractersticas de

fabricao adequadas. A corroso pode incidir sobre diversos tipos de materiais, sejam metlicos

como os aos ou as ligas de cobre, por exemplo, ou no metlicos, como plstico, cermico ou

concreto. A nfase aqui descrita ser sobre a corroso dos materiais metlicos. Esta corroso

denominada corroso metlica.

Dependendo do tipo de ao do meio corrosivo sobre o material, os processos corrosivos

podem ser classificados em dois grandes grupos, abrangendo todos os casos deteriorao por

corroso:

Corroso Eletroqumica;

Corroso Qumica.

Os processos de corroso eletroqumica so mais freqentes na natureza e se caracterizam

basicamente por:

Necessariamente na presena de gua no estado lquido;

Temperaturas abaixo do ponto de orvalho da gua, sendo a grande maioria na temperatura

ambiente;

Formao de uma pilha ou clula de corroso, com a circulao de eltrons na superfcie

metlica.

Em face da necessidade do eletrlito conter gua lquida, a corroso eletroqumica tambm

denominada corroso em meio aquoso.

Nos processos de corroso, os metais reagem com os elementos no metlicos presentes no

meio, O2, S, H2S, CO2 entre outros, produzindo compostos semelhantes aos encontrados na natureza,

dos quais foram extrados. Conclui-se, portanto, que nestes casos a corroso corresponde ao inverso

dos processos metalrgicos, Figura 1.



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Figura 1 Ciclo dos Metais

Os processos de corroso qumica so, por vezes, denominados corroso ou oxidao em

altas temperaturas. Estes processos so menos freqentes na natureza, envolvendo operaes onde

as temperaturas so elevadas.

Tais processos corrosivos se caracterizam basicamente por:

Ausncia da gua lquida;

Temperaturas, em geral, elevadas, sempre acima do ponto de orvalho da gua;

Interao direta entre o metal e o meio corrosivo.

Como na corroso qumica no se necessita de gua lquida, ela tambm denominada em

meio no aquoso ou corroso seca.

Existem processos de deteriorao de materiais que ocorrem durante a sua vida em servio,

que no se enquadram na definio de corroso. Um deles o desgaste devido eroso, que

remove mecanicamente partculas do material. Embora esta perda de material seja gradual e

decorrente da ao do meio, tem-se um processo eminentemente fsico e no qumico ou

eletroqumico. Pode-se entretanto ocorrer, em certos casos, ao simultnea da corroso,constituindo o fenmeno da corroso-eroso.

1. IMPORTNCIADA CORROSO

Os problemas de corroso so freqentes e ocorrem nas mais variadas atividades, como por

exemplo, nas industriais qumicas, petroqumicas, petrolferas, naval, construo civil, automobilstica,



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nos meios de transporte areo, ferrovirio e martimo, em sistemas de telecomunicaes, na

odontologia (restauraes metlicas, aparelhos de prtese), na medicina (uso em implantes cirrgicos

na ortopedia) e na preservao de monumentos histricos.

Com o avano tecnolgico o custo da corroso se eleva, tornando-se um fator de grande

importncia. Essa importncia pode ser traduzida pelo custo da corroso, que avaliado em cerca de

3 % do PNB (Produto Nacional Bruto).

Na avaliao econmica dos processos corrosivos no devem ser levadas em consideraes

penas as perdas diretas mas tambm as indiretas.

So perdas diretas: custo de substituio de peas ou equipamentos que sofreram corroso,

incluindo-se energia e mo de obra, e custo e manuteno dos mtodos de proteo (pinturas

anticorrosivas, proteo catdica, etc)

As perdas indiretas so mais difceis de serem avaliadas, mas pode-se afirmar que em muitos

casos totalizam custos mais elevados do que aqueles causados por perdas diretas. Pode-se citar por

exemplo de perdas indiretas:

Paralisaes acidentais para limpeza de permutadores ou trocadores de calor ou para

substituio de tubos corrodos, onde os custos dos materiais podem ser baixos mas a

parada da unidade representa grandes custos no valor da produo;

Perdas de produto, como perdas de leo, gs ou gua atravs de tubulaes corrodas;

Perda de eficincia proveniente da diminuio da transferncia de calor atravs de depsitos

ou produtos de corroso, como no caso de caldeiras de trocadores de calor;

Perda de carga em tubulaes de conduo de gua devida a depsitos de tubrculos de

xidos de ferro;

Contaminao de produtos por sais metlicos provenientes da corroso de embalagens

metlicas ou tubulaes metlicas;

Super dimensionamento nos projetos de reatores, oleodutos, tanques de armazenamento,

vasos de presso, etc.

Em alguns setores, embora a corroso no seja muito representativa em termos de custo

direto, deve-se levar em considerao o que ela pode representar em:

Questes de segurana: corroso localizada muitas vezes resulta em fraturas repentinas de

partes crticas de equipamentos, avies e pontes causando alem das perdas materiais perda

de vidas humanas;

Interrupes de comunicaes: corroso em cabos telefnicos e em sistemas de

telecomunicaes;



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Preservao de monumentos de valor histrico inestimvel: corroso atmosfrica acelerada

pelos poluentes atmosfricos como xidos de enxofre que formam cidos sulfurosos e

sulfricos, componentes das chuvas cidas que no s atacam materiais metlicos mas

tambm ocasionam a deteriorao de materiais no metlicos como mrmore e argamassa

de cimento usado em obras de grande importncia histrica;

Inconvenientes para o ser humano: a odontologia e diferentes setores da medicina utilizam

diferentes materiais metlicos sob a forma de instrumental cirrgico, restauraes, prteses e

implantes cirrgicos para consolidao de fraturas sseas, que devem resistir a ao

corrosiva do soro fisiolgico (soluo aquosa com cerca de 1 % de cloreto de sdio).

2. PILHASDE CORROSOELETROQUMICA

A pilha de corroso eletroqumica constituda de quatro elementos fundamentais:

rea andica: superfcie onde se verifica a corroso (reaes de oxidao);

rea catdica: superfcie protegida onde no h corroso (reaes de reduo);

Eletrlito: soluo, condutora ou condutora inico, que envolve simultaneamente as reas

andica e catdica;

Ligao eltrica entre as reas andica e catdica.

A Figura 2 mostra esquematicamente uma pilha de corroso eletroqumica.

Figura 2 Pilha de Corroso Eletroqumica



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O aparecimento das pilhas de corroso conseqncia de potenciais de eletrodos

diferentes, em dois pontos da superfcie metlica, com a devida diferena de potencial entre eles.

Um conceito importante aplicvel s pilhas de corroso o da reao de oxidao e

reduo. As reaes da corroso eletroqumica envolvem sempre reaes de oxi-reduo.



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Na rea andica onde se processa a corroso ocorrem reaes de oxidao, sendo a

principal a de passagem do metal da forma reduzida para a forma inica. A Figura 3 exemplifica este

tipo de reao.

Figura 3 Reao rea Andica

Na rea catdica, que uma rea protegida (no ocorre corroso). As reaes so de

reduo de ons do meio corrosivo, onde as principais reaes so:

Em meios aerados - caso normal de gua do mar e naturais

H2O + 1/2 O2 + 2 2 OH-

Em meios desaerados - caso comum em guas doces industriais2 H2O + 2 H2 + 2 OH-

Sero discutidas a seguir as principais causas de aparecimento de pilhas de corroso com

as respectivas denominaes das pilhas formadas.

3. PrincipaisTiposde Pilha

Pilha de eletrododiferente: esta pilha tambm denominada de pilha galvnica e surge sempre

que dois metais ou ligas metlicas diferentes so colocados em contato eltrico na presena

de um eletrlito. A diferena de potencial da pilha ser to mais acentuada quanto mais

distante estiverem os materiais na tabela de potenciais no eletrlito considerado.



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Pilha de ao local: esta pilha provavelmente a mais freqente na natureza, ela aparece em

um mesmo metal devido a heterogeneidades diversas, decorrentes de composio qumica,

textura do material, tenses internas, dentre outras. As causas determinantes da pilha de

ao local so:

a. Incluses, segregaes, bolhas, trincas;

b. Estados diferentes de tenses e deformaes;

c. Acabamento superficial da superfcie;

d. Diferena no tamanho e contornos de gro;

e. Tratamentos trmicos diferentes;

f. Materiais de diferentes pocas de fabricao;

g. Gradiente de temperatura.

A Figura 4 mostra de forma esquemtica a pilha de ao local.

Figura 4 Pilha de Ao Local

Pilha ativa / passiva: esta ocorre nos materiais formadores de pelcula protetora, como por

exemplo: o cromo, o alumnio, os aos inoxidveis, titnio, dentre outros. A pelcula protetora

se constitui numa fina camada do produto de corroso que passiva a superfcie metlica. Se

a pelcula for danificada em algum ponto por ao mecnica e, principalmente pela ao de

ons halogenetos (especialmente cloreto), ser formada uma rea ativa (andica) na

presena de uma grande rea passiva (catdica) com o conseqente aparecimento de uma

forte pilha, que proporciona corroso localizada. A Figura 1.5 representa este tipo de pilha.



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Figura 1.5 Pilha Ativa - Passiva

Pilha de concentrao inica diferencial: esta pilha surge sempre que um material metlico

exposto a concentraes diferentes de seus prprios ons. Ela ocorre porque o eletrodo torna-

se mais ativo quando decresce a concentrao de seus ons no eletrlito. Esta pilha muito

freqente em frestas quando o meio corrosivo lquido. Neste caso, o interior da fresta

recebe pouca movimentao de eletrlito, tendendo a ficar mais concentrado em ons de

metal (rea catdica), enquanto que a parte externa da fresta fica menos concentrada (rea

andica), com conseqente corroso das bordas da fresta. As Figuras 6 e 7 mostram de

forma esquemtica uma pilha inica.

Figura 6 Pilha de Concentrao Inica Diferencial



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Figura 7 Pilha de Concentrao Inica Diferencial

Pilha de aerao diferencial: esta pilha formada por concentraes diferentes do teor de

oxignio. De forma idntica pilha de concentrao inica diferencial, esta pilha tambm

ocorre com freqncia em frestas. Apenas as reas andicas e catdicas so invertidas em

relao quela. Assim, o interior da fresta, devido a maior dificuldade de renovao do

eletrlito, tende a ser menos concentrado em oxignio (menos aerado), logo, rea andica.Por sua vez a parte externa da fresta, onde o eletrlito renovado com facilidade, tende a ser

mais concentrada em oxignio (mais aerado), logo, rea catdica. O desgaste se processar

no interior da fresta. A Figura 8 mostra de forma esquemtica a pilha de aerao diferencial.

Figura 8 Pilha de Concentrao Diferencial de Oxignio



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4. MEIOSCORROSIVOS

Os meios corrosivos em corroso eletroqumica so responsveis pelo aparecimento do

eletrlito. O eletrlito uma soluo eletricamente condutora constituda de gua contendo sais,

cidos ou bases.

PrincipaisMeiosCorrosivose RespectivosEletrlitos

a. Atmosfera: o ar contm umidade, sais em suspenso, gases industriais, poeira, etc. O

eletrlito constitui-se da gua que condensa na superfcie metlica, na presena de

sais ou gases presentes no ambiente. Outros constituintes como poeira e poluentes

diversos podem acelerar o processo corrosivo;

b. Solos: os solos contm umidade, sais minerais e bactrias. Alguns solos apresentam

tambm, caractersticas cidas ou bsicas. O eletrlito constitui-se principalmente da

gua com sais dissolvidos;

c. guas naturais (rios, lagos e do subsolo): estas guas podem conter sais minerais,

eventualmente cidos ou bases, resduos industriais, bactrias, poluentes diversos e

gases dissolvidos. O eletrlito constitui-se principalmente da gua com sais

dissolvidos. Os outros constituintes podem acelerar o processo corrosivo;

d. gua do mar: estas guas contm uma quantidade aprecivel de sais. Uma anlise

da gua do mar apresenta em mdia os seguintes constituintes da tabela 1.

Tabela 1 Constituinte da gua do mar

on Concentrao (g/L)Cloreto (Cl-) 18,9799Sulfato (SO4-2) 2,6486Bicarbonato (HCO3- ) 0,1397

Brometo (Br-) 0,0646Fluoreto (F-) 0,0013cido Brico (H3BO3) 0,0260Sdio (Na+) 10,5561Magnsio (Mg2+) 1,2720Clcio (Ca2+) 0,4001Potssio (K+) 0,3800Estrncio (Sr 2+) 0,0133



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A gua do mar em virtude da presena acentuada de sais um eletrlito por excelncia.

Outros constituintes como gases dissolvidos, podem acelerar os processos corrosivos;

e. Produtos qumicos: os produtos qumicos, desde que em contato com gua ou com

umidade e formem um eletrlito, podem provocar corroso eletroqumica.

5. FORMASE TAXASDE CORROSO

5.1. Formasde Corroso

As formas segundo as quais a corroso pode manifestar-se so definidas principalmente pela

aparncia da superfcie corroda, sendo as principais:

Corroso uniforme: quando a corroso se processa de modo aproximadamente uniforme em

toda a superfcie atacada. Esta forma comum em metais que no formam pelculas

protetoras, como resultado do ataque;

Corroso por placas: quando o produto de corroso forma-se em placas que se desprendem

progressivamente. comum em metais que formam pelcula inicialmente protetora, mas que,

ao se tornarem espessas, fratura e perde aderncia, expondo o metal a novo ataque;

Corroso alveolar: quando o desgaste provocado pela corroso se d sob forma localizada,

com o aspecto de crateras. freqente em metais formadores de pelculas semi protetoras

ou quando se tem corroso sob depsito, como no caso da corroso por aerao diferencial;

Corroso por pite: quando o desgaste se d de forma muito localizada e de alta intensidade,

geralmente com profundidade maior que o dimetro e bordos angulosos. A corroso por pite

freqente em metais formadores de pelculas protetoras, em geral passivas, que, sob a ao

de certos agentes agressivos, so destrudas em pontos localizados, os quais tornam-se

ativos, possibilitando corroso muito intensa. Exemplo comum representado pelos aos

inoxidveis austenticos em meios que contm cloretos;

Corroso intergranular ou intercristalina: quando o ataque se manifesta no contorno dos

gros, como no caso dos aos inoxidveis austenticos sensitizados, expostos a meios

corrosivos.



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Corroso transgranular ou transcristalina: quando o fenmeno se manifesta sob a forma de

trincas que se propagam pelo interior dos gros do material, como no caso da corroso sob

tenso de aos inoxidveis austenticos.

As diversas formas de corroso so apresentadas na figura 9.

Figura 9Formas de Corroso Desenhos esquemticos

5.2. Taxasde Corroso



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As taxas de corroso expressam a velocidade do desgaste verificado na superfcie metlica. A

avaliao correta das taxas de corroso , de modo geral, de grande importncia para a determinao

da vida til provvel de equipamentos e instalaes industriais. Os valores das taxas de corroso

podem ser expressos por meio da reduo de espessura do material por unidades de tempo, em

mm/ano ou em perda de massa por unidade de rea, por unidade de tempo, por exemplo: mg/dm 2/dia

(mdd). Pode ser expressa ainda em milsimos de polegada por ano (mpy). O clculo das taxas de

corroso em mm/ano e mpy, quando se conhece a perda de massa pode ser dada pelas seguintes

expresses:

onde:

mm/ano = a perda de espessura, em mm por ano;

m = perda de massa, em mg (miligrama);

S = rea exposta, em cm2;

t = tempo de exposio, em dias;

= massa especfica do material, em g/cm3

.

onde:

mpy = a perda de espessura, em milsimos de polegada por ano;

m = perda de massa, em mg; S = rea exposta, em pol2;

t = tempo de exposio, em horas;

= massa especfica do material, em g/cm3.

Para converso das taxas dadas em mm/ano e mpy para mdd usa-se as seguintes expresses:



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sendo: mdd= mg/dm2/dia

6. Tiposde Corroso

Os processos corrosivos de natureza eletroqumica apresentam mecanismos idnticos porque

sempre sero constitudos por reas andicas e catdicas, entre as quais circula uma corrente de

eltron e uma corrente de ons. Entretanto a perda de massa e modo de ataque sobre o material d-

se de formas diferentes.

Sero abordados neste captulo alguns tipos de corroso, e os seus mecanismos especficos,

dentro desta abordagem das caractersticas do ataque corrosivo e das formas de desgaste.

6.1. CorrosoUniforme

A corroso uniforme consiste no ataque de toda a superfcie metlica em contato com o meio

corrosivo com a conseqente diminuio da espessura. Este tipo de corroso ocorre em geral devido

a micro pilhas de ao local e , provavelmente, o mais comum dos tipos de corroso principalmente

nos processos corrosivos de estruturas expostas atmosfera e outros meios que ensejam uma ao

uniforme sobre a superfcie metlica.

A corroso uniforme uma forma de desgaste de mais fcil acompanhamento, em especial

quando se trata de corroso interna em equipamentos ou instalaes, tendo em vista que a perda de

espessura aproximadamente a mesma em toda a superfcie metlica.

um tipo de corroso importante do ponto de vista de desgaste, podendo levar o

equipamento ou instalao a falhas significativas, limitando a sua vida til.

Os outros tipos de ataque corrosivo onde h um local preferencial para a ocorrncia da

corroso, resultando numa perda localizada de espessura denominado corroso localizada.



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Figura 10 Deck em ao carbono com corroso generalizada



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6.2. Corrosopor Pite

A corroso por pites uma forma de corroso localizada que consiste na formao de

cavidades de pequena extenso e razovel profundidade. Ocorre em determinados pontos da

superfcie enquanto que o restante pode permanecer praticamente sem ataque.

um tipo de corroso muito caracterstica dos materiais metlicos formadores de pelculas

protetoras (passivveis) e resulta, de modo geral, da atuao da pilha ativa passiva nos pontos nos

quais a camada passiva rompida.

um tipo de corroso de mais difcil acompanhamento quando ocorre no interior de

equipamentos e instalaes j que o controle da perda de espessura no caracteriza o desgaste

verificado.

Nos materiais passivveis a quebra da passividade ocorre, em geral, pela ao dos chamados

ons halogenetos (Cl-, Br-, I-, F-) e esta dissoluo localizada da pelcula gera um rea ativa que

diante do restante passivado provoca uma corroso muito intensa e localizada. Uma grandeza

importante neste caso o potencial em que haja a quebra de passividade. Na verdade o que ocorre

a alterao na curva de polarizao andica.

A presena dos ons halogenetos provoca alterao nas curvas de polarizao andica,

tornando a quebra da passividade mais provvel.

Outro aspecto importante o mecanismo de formao dos pites j que a falha se inicia em

pontos de fragilidade da pelcula passivante (defeitos de formao) e o pH no interior do pite se altera

substancialmente no sentido cido o que dificulta a restituio da passivao inicial. Resulta da que a

pequena rea ativa formada diante de uma grande rea catdica provoca a corroso intensa e

localizada.



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Figura 11Microscopias de cortes transversais de um chapa em ao inox (esquerda) e um tubo em ao carbono (direita) comcorroso por pite



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6.3. Corrosopor ConcentraoDiferencial

Os processos corrosivos ocasionados por variao na concentrao de determinados agentes

no meio provocam tambm, de um modo geral corroso localizada. So resultantes da ao de pilhas

de concentrao inica diferencial e pilhas de aerao diferencial.

Os principais processos corrosivos por concentrao diferencial so: a corroso por

concentrao inica diferencial, a corroso por aerao diferencial, a corroso em frestas e a

corroso filiforme.

a) CORROSOPORCONCENTRAOINICADIFERENCIAL

Este tipo de corroso ocorre toda vez que se tem variaes na concentrao de ons do metal

no eletrlito. Como resultado ter-se- potenciais eletroqumicos diferentes e conseqentemente uma

pilha onde a rea em contato com menor concentrao funcionar como anodo e a rea em contato

com maior concentrao como catodo.

b) CORROSOPORAERAODIFERENCIAL

Este tipo de corroso ocorre toda vez que se tem variaes na concentrao de oxignio no

eletrlito. Como o potencial eletroqumico de um material metlico torna-se cada vez mais catdico

quanto maior for a concentrao de oxignio no meio ao seu redor, as reas com contato com maior

concentrao de oxignio sero catdicas, enquanto que, aquelas com contato com menor

concentrao sero andicas. A corroso por aerao diferencial ocorre com muita freqncia na

interface de sada de uma estrutura do solo ou da gua para a atmosfera.

c) CORROSOEM FRESTAS

As frestas esto sujeitas a formao de pilhas de aerao diferencial e de concentrao inica

diferencial. Quando o meio lquido ocorre preferencialmente as pilhas de concentrao inica

diferencial e quando o meio gasoso tende a ocorrer as pilhas de aerao diferencial. Frestas

ocorrem normalmente em juntas soldadas com chapas sobrepostas, em juntas rebitadas, em ligaes

flangeadas, em ligaes rosqueadas, em revestimentos com chapas aparafusadas, e em outras



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situaes geradores de frestas. De qualquer forma as frestas devero ser evitadas ou eliminadas por

serem regies preferenciais de corroso.



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d) CORROSOFILIFORME

Designa-se corroso filiforme a um tipo de corroso que se processa sob filmes de

revestimentos, especialmente de pintura. Acredita-se que a corroso filiforme tenha um mecanismo

semelhante corroso em frestas, devido a aerao diferencial provocada por defeito no filme de

pintura, embora o mecanismo real no seja ainda bem conhecido. De modo geral, o processo

corrosivo comea nas bordas, progride apresentando a interessante caracterstica de refletir com o

mesmo ngulo de incidncia em obstculos.

6.4. CorrosoGalvnica

Denomina-se corroso galvnica o processo corrosivo resultante do contato eltrico de

materiais diferentes ou dissimilares. Este tipo de corroso ser to mais intenso quanto mais distante

forem os materiais na tabela de potenciais eletroqumicos, ou seja, em termos de nobreza no meio

considerado.

Ter tambm grande influncia a relao entre a rea catdica e andica. A relao dever

ser a menor possvel a fim de se obter um desgaste menor e mais uniforme na rea andica.

Outro aspecto importante a presena de ons metlicos no eletrlito, quando estes ons

forem de materiais mais catdicos que outros materiais onde venham haver contato, poder ocorrer

corroso devido a reduo dos ons do meio com a conseqente oxidao do metal do equipamento

ou instalao.

Por exemplo, a presena de ons Cu 2+ em um eletrlito em contato com ao tender ocorrer a

seguinte reao:

Fe + Cu++ Fe2+ + Cu

Havendo, portanto, a corroso do ferro e a reduo (deposio) de Cu

6.5. CorrosoSeletiva



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Os processos corrosivos denominados de corroso seletiva so aqueles em que se tenha a

formao de um par galvnico devido a grande diferena de nobreza entre dois elementos de uma

liga metlica. Os dois principais tipos de corroso seletiva so a graftica e a dezincificao.

a) CORROSOGRAFTICA

Designa-se corroso graftica ao processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos

e no ferro fundido nodular. O ferro fundido normalmente usado para tubulaes de gua, de

esgotos, drenagem, dentre outras. Sendo o grafite um material muito mais catdico que o ferro, os

veios ou ndulos de grafite do ferro fundido agem como rea catdica enquanto o ferro age como

rea andica transformando-se em produto de corroso. Observa-se ento em tubos velhos de ferro

fundido, que se pode com uma faca ou canivete desagregar com facilidade a parede do tubo

semelhana de um bloco de grafite.

A corroso graftica, em geral, no contra-indica a utilizao dos tubos de ferro fundido para

os usos normais, porque as exigncias de presses pequenas e o tubo suportam bem, mesmo

quando corrodo. Para minimizar os problemas de corroso graftica prtica usual revestir os tubos,

internamente com argamassa de cimento e externamente com um revestimento adequado por

tubulaes enterradas.

b) CORROSOPORDEZINCIFICAO

Designa-se por dezincificao ao processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco,

especialmente lates, utilizados em trocadores de calor (resfriadores, condensadores, etc),

tubulaes para gua salgada, dentre outras. Do processo de corroso resulta a destruio do zinco

(material mais andico) restando o cobre e produtos de corroso. Observa-se maior tendncia a

dezincificao nos lates com alto teor de zinco, como por exemplo: lato alumnio (76% Cu, 22% Zn

e 2% Al), lato amarelo (67% Cu e 33% Zn). O processo corrosivo pode se apresentar, mesmo em

ligas mais resistentes, como o lato vermelho (85% Cu e 15% Zn), caso a liga no seja bem

homognea. A dezincificao pode ser evitada com tratamento trmico de solubilizao da liga e com

uso das ligas que contenha elementos inibidores como As e o Sb.

6.6. CorrosoAssociadaao Escoamentode Fluidos



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No escoamento de fluidos pode-se ter a acelerao dos processos corrosivos em virtude da

associao do efeito mecnico com a ao corrosiva. Os principais tipos de corroso associada com

o escoamento do fluido so:

Corroso eroso;

Corroso com cavitao;

Corroso por turbulncia.

a) CORROSO-EROSO

Eroso de um material metlico o desgaste mecnico provocado pela abraso superficial de

uma substncia slida, lquida ou gasosa. A ao erosiva sobre um material metlico mais freqente

nos seguintes casos:

Quando se desloca um material slido;

Quando se desloca um lquido contendo partculas slidas;

Quando se desloca um gs contendo partculas lquidas ou slidas.

No caso de lquidos e gases a ao erosiva ocorre normalmente, em tubulaes, em

permutadores, em ps de turbinas. A eroso provoca o desgaste superficial capaz de remover as

pelculas protetoras constitudas de produtos de corroso. Desta forma, um processo corrosivo torna-

se mais intenso quando combinado com eroso. A corroso produz a pelcula de produto de corroso,

o processo erosivo remove expondo a superfcie a novo desgaste corrosivo. O resultado final ser de

um desgaste muito maior do que se apenas o processo corrosivo ou erosivo agisse isoladamente.

b) CORROSOCOMCAVITAO

Cavitao o desgaste provocado em uma superfcie metlica devido a ondas de choque do

lquido, oriundas do colapso de bolhas gasosas. A cavitao surge em zonas de baixa presso onde o

lquido entra em ebulio formando bolhas, as quais ao tomarem em contato com zonas de presso

mais alta so destrudas instantaneamente criando ondas de choque no lquido. A cavitao, da

mesma forma que a eroso, destri as pelculas dos produtos de corroso, expondo o material a novo

desgaste corrosivo, alm de provocar a deformao plstica com encruamento na face da incidncia

de ondas de choque de alta presso e, portanto, a criao de reas andicas. Deste modo, o



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desgaste resultante ser maior no caso de conjugar os dois fenmenos do que aquele observado pela

ao de cada um isoladamente.

c) CORROSOPORTURBULNCIA

um processo corrosivo associado ao fluxo turbulento de um lquido. Ocorre particularmente

quando h reduo na rea de fluxo. Se o movimento turbulento propiciar o aparecimento de bolhas

gasosas, poder ocorrer o choque destas bolhas com a superfcie metlica e o processo erosivo

resultante denominado de impigimento. O ataque difere da cavitao quanto forma do desgaste,

sendo no caso do impigimento comum alvolos sob a forma de ferradura e as bolhas causadoras so

em geral de ar, enquanto que na cavitao so bolhas de vapor do produto.

6.7. CorrosoIntergranular

A corroso intergranular acontece quando existe um caminho preferencial para a corroso na

regio dos contornos de gro. Observando-se que os gros vo sendo destacados medida que a

corroso se propaga. O principal fator responsvel pela diferena na resistncia corroso da matriz

(material no meio do gro) e do material vizinho ao contorno a diferena que apresentam na

composio qumica nestes locais. Deste modo, mesmo que a alterao na composio qumica no

seja suficiente para eliminar totalmente a capacidade de formao da camada passiva, verifica-se que

existe uma corrente de corroso devido diferena de potencial ocasionada pelas caractersticas

diferentes dos materiais.

No caso da corroso intergranular dos aos inoxidveis, a diferena na composio qumica

se deve formao de uma zona empobrecida em cromo nas vizinhanas dos contornos de gro, em

conseqncia da precipitao de carbonetos de cromo. Em outros casos tomos solutos podem ser

segregados no contorno de gro, aumentando a sua reatividade. Em outros casos ainda, os prprios

tomos do contorno podem ter maior tendncia passar para soluo.

O exame metalogrfico geralmente no capaz de detectar a susceptibilidade corroso

intergranular, sendo necessria a realizao de testes especficos para esta finalidade.

A corroso intergranular no requer a presena simultnea de meio corrosivo e esforos de

trao como o caso da corroso-sob-tenso, objeto do item seguinte.



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A seguir, so apresentados como exemplos os casos de corroso intergranular em dois

grupos de material, os aos inoxidveis e as ligas de alumnio. Outros casos de corroso intergranular

existem, como em ligas de nquel.

a) CORROSOINTERGRANULARNOSAOSINOXIDVEIS

Os aos inoxidveis sofrem corroso intergranular devido formao de uma zona

empobrecida em cromo ao longo dos contornos de gro, como conseqncia da precipitao, neste

local, de carbonetos de cromo (Cr23C6). tomos de cromo desta regio, que se encontrava em soluo

slida no ao, difundem-se para os contornos de gro, formando carbonetos, diminuindo a resistncia

corroso. A formao desta zona empobrecida em cromo chama-se sensitizao, porque torna o

material sensvel corroso intergranular. A sensitizao depende do teor de carbono do ao

inoxidvel e do tempo em certa temperatura. Os aos austenticos sofrem sensitizao quando so

expostos na faixa de 400 a 950oC, enquanto que os ferrticos somente para temperaturas acima de

950oC,

A exposio de um ao inoxidvel sensitizado ao meio corrosivo no leva necessariamente

ocorrncia da corroso intergranular. Muitos meios corrosivos como, por exemplo, cido actico na

temperatura ambiente, solues alcalinas como carbonato de sdio, ou ainda gua potvel no causa

corroso intergranular, nestes casos no h motivo de preocupao quanto a sensitizao. Por outro

lado diversos meios causam corroso intergranular, como: cidos acticos quente, ntrico, sulfrico,

fosfrico, crmico, clordrico, ctrico, frmico, ltico, oxlico, ftlico, maleico e graxos; nitrato de

amnia, sulfato de amnia, cloreto ferroso, sulfato de cobre e SO2 (mido).

Existem diversos testes para se verificar a susceptibilidade corroso intergranular, sendo

que os mais comuns se encontram descritos no ASTM A 262. Um destes (prtica A) o ataque

eletroltico numa soluo de cido oxlico, que um ensaio da realizao simples e rpida e que

permite ou a aprovao do material (ausncia de sensitizao) ou indica a necessidade de um teste

adicional, mais caro e demorado.

Existem tambm testes eletroqumicos, como o teste baseado na reativao potenciocintica.

Um ao inoxidvel no sensitizado ter sua camada passiva protetora eficiente durante certo tempo,

caso lhe seja imposto um certo potencial eletroqumico antes do cotovelo da curva de polarizao

andica. Caso o ao esteja sensitizado as regies empobrecidas em cromo iro nuclear a ruptura da

passividade rapidamente, sendo detectvel uma elevada corrente de corroso. Este teste

eletroqumico possvel de ser feito em campo.



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A preveno da corroso intergranular (a preveno da sensitizao) se faz empregando-se

aos inoxidveis austenticos com teor de carbono inferior a 0.03% ou aos contendo elementos como

nibio ou titnio, que fixam o carbono, no o deixando livre para formar precipitados com o cromo.

Mesmo com o emprego destes aos devem ser tomados cuidados quanto realizao de tratamentos

trmicos posteriores soldagem, os quais podem causar sensitizao.

Outra tcnica de preveno a solubilizao, que consiste no reaquecimento de um ao

inoxidvel sensitizado acima de 1050 oC, seguido de um resfriamento muito rpido de modo que no

haja tempo para a reprecipitao dos carbonetos. Esta tcnica s vivel em peas que possam ser

submetidas ao desempeno (o choque trmico causa significativas deformaes) e tambm

decapagem (o aquecimento provoca a oxidao). Uma aplicao usual do tratamento de solubilizao

est na fabricao de tubos de ao inoxidvel com costura.

Os aos inoxidveis ferrticos apresentam uma velocidade de difuso do cromo muito maior

que os austenticos, o que significa que nestes aos a sensitizao muito mais rpida.

Nos aos inoxidveis ferrticos a sensitizao deve-se precipitao de carbonetos e nitretos

de cromo. Nestes materiais o nmero de meios corrosivos capazes de provocar a corroso

intergranular bem maior.

O uso de baixo de carbono ou o uso de elementos estabilizantes, como o nibio ou titnio no

so medidas to efetivas como o caso dos aos austenticos. Para se prevenir a corroso

intergranular dos aos inoxidveis ferrticos, a soluo consiste em se aplicar um tratamento trmico

relativamente prolongado (cerca de 2 a 3 horas) a 790 oC, com o objetivo de promover a difuso do

cromo da matriz (interior do gro) para a regio empobrecida, restaurando a resistncia corroso.

Os aos inoxidveis de estrutura duplex (austeno ferrtico) tm geralmente maior resistncia

corroso intergranular que os aos austenticos de mesmo teor de carbono. Isto ocorre porque a

precipitao de carbonetos mais aleatria na estrutura, em vez de ficar concentrada junto aos

contornos de gro, e porque a fase ferrita mais rica em cromo que a austenita, podendo perder

cromo para os precipitados e manter ainda cromo em soluo slida suficiente para resistir

corroso.



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Figura 12Corroso Intergranular

b) CORROSOINTERGRANULARDE LIGASDE ALUMNIO

Ligas de alumnio-magnsio contendo acima de 3 % de magnsio podem formar precipitados

de Mg2Al8 nos contornos de gro. Estes precipitados so corrodos porque so menos resistentes

corroso do que a matriz. Caso similar ocorre nas ligas de alumnio-magnsio-zinco devido

formao do precipitado de MgZn2.No caso das ligas alumnio-cobre os precipitados de CuAl 2 so mais nobres que a matriz,

aparentemente agindo como catodos e acelerando a corroso da regio vizinha ao contorno de gro,

empobrecida em cobre.

Eliminando-se os precipitados, elimina-se a causa da corroso intergranular. Entretanto, no

caso das ligas de alumnio mencionadas, os precipitados so imprescindveis para a elevao da

resistncia mecnica. Na seleo do material para servio em um determinado meio corrosivo, deve-se evitar o uso de ligas susceptveis corroso intergranular.

6.8. Fissuraopor Corroso



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As trincas formadas pela corroso intergranular, como visto no item anterior, no requerem a

ao de esforos externos. Neste caso a fissurao decorre da corroso segundo um estreito

caminho preferencial.

Neste item so abordados mecanismos de corroso que produzem trincas e que esto

associados com esforos mecnicos, sejam aplicados sobre o material, sejam decorrentes do

processo de fabricao, como tenses residuais, ou seja ainda conseqncia do prprio processo

corrosivo.

Os tipos de trincas podem ser intergranular ou transgranular, e podem ou no estar

associadas a incluses ou segundas fases presentes.

A propagao das trincas associadas aos processos de corroso geralmente muito lenta,

at que seja atingido o tamanho crtico para a ocorrncia da fratura frgil. Nesta situao, em funo

dos esforos atuantes, pequenas trincas podem nuclear fraturas de grandes propores, deflagradas

de modo praticamente instantneo.

A anlise da significncia de defeitos (trincas) feita pela mecnica da fratura, utilizando-se,

por exemplo, publicaes como o PD 6493 - Guindance on Some Methods for the Derivation of

Acceptance Levels for Defects in Fusion Welded Joints, editado pela British Standards Institution.

a) CORROSOSOBTENSO

A corroso sob tenso acontece quando um material, submetido a tenses de trao

(aplicadas ou residuais), colocado em contato com um meio corrosivo especfico. As condies

metalrgicas do material, como dureza, encruamento, fases presentes, so fatores freqentemente

decisivos. A tenso de trao deve necessariamente ser superior a certo valor limite.

Neste tipo de corroso formam-se trincas no material, sendo a perda de espessura muitas

vezes desprezvel. As trincas decorrentes da corroso sob tenso podem ser intergranular ou

transgranular. A corroso sob tenso intergranular ocorre quando a direo preferencial para a

corroso o contorno de gro, geralmente devido precipitao de segundas fases nos contornos ou

existncia de segregaes neste local.

A propagao de trinca por corroso sob tenso geralmente lenta, at atingir o tamanho

crtico para uma ruptura brusca.

No existe um mecanismo geral para explicar o fenmeno da corroso sob tenso, cada par

material-meio especfico apresenta sua particularidade. De um modo geral, as combinaes resultam

na formao de filme ou pelcula na superfcie do material, que lhe confere grande resistncia

corroso uniforme. Os mecanismos propostos para explicar os diversos casos podem ser agrupados



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em andicos e catdicos, conforme a principal causa da propagao seja a dissoluo do material na

ponta da trinca ou a fratura associada presena de hidrognio atmico na estrutura cristalina

(fragilizao pelo hidrognio).

Vrios modelos de corroso sob tenso esto propostos, ainda em pesquisa. Nos diversos

casos de corroso sob tenso podem ocorrer simultaneamente dois ou mais modelos. Alguns, dentre

os principais modelos, so:

A.1. MODELODA DISSOLUOANDICADA PONTADA TRINCA

No modelo da dissoluo a propagao deve-se deformao plstica na ponta da trinca pela

chegada superfcie de discordncia. O filme passivo rompido, facilitando a corroso do material

exposto diretamente ao do meio corrosivo. O mecanismo de ruptura do filme passivo atribudo

principalmente corroso sob tenso intergranular. Alguns exemplos de atuao deste mecanismo

so os casos de corroso sob tenso do ao carbono em nitratos, de ligas de alumnio em cloretos e

de lates em amnia;

A.2. MODELODA FORMAODE TNEISDE CORROSO

Neste modelo, o filme passivo rompido pela emerso de degraus de deslizamento,

formando-se pequenos pites que se desenvolvem numa fina rede de tneis que rompido por fratura

dtil. Os pites formados podem ter a forma de fendas, com largura da ordem de dimenses atmicas,

como conseqncia das tenses de trao atuantes. Este modelo explica a corroso sob tenso

transgranular do ao inoxidvel austenticos na presena de cloretos.

A.3. MODELODA ADSORO

A adsoro de espcies qumicas presentes no meio, na superfcie do material da ponta da

trinca, promove uma diminuio da resistncia da ligao inter atmica, facilitando a propagao da

fratura por corroso sob tenso;

A.4. MODELODA PELCULADE EMPANADO

Este modelo se aplica tanto corroso transgranular como intergranular. A fratura da pelcula

de corroso expe o metal diretamente ao meio, permitindo sua corroso e refazendo a pelcula.



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Deste modo a trinca avana um pouco a cada ciclo de fratura e corroso. Este modelo pode ocorrer

no caso de lates na presena de amnia e oxignio.

A.5. MODELODA FRAGILIZAOPELOHIDROGNIO

Este modelo vem a acontecer na realidade quando existem tomos de hidrognio em soluo

slida na estrutura cristalina do material. A origem destes tomos de hidrognio no importante para

o funcionamento do modelo em si. Uma destas fontes a reao catdica de reduo dos ons de

hidrognio, que ocorre em meios desaerados.

Os tomos de hidrognio tendem a se difundir para locais de maior concentrao de tenses,

como a ponta de trinca, interagindo com o material de maneira ainda discutvel.

Dentre as teorias existentes para explicar a fragilizao pelo hidrognio destacam-se: a teoria

da decoeso da ligao atmica, onde os tomos de hidrognio interagem com os eltrons

responsveis pela ligao metlica, reduzindo sua resistncia e promovendo a fratura frgil por

clivagem, e a teoria da plasticidade concentrada, onde a criao e movimentao de discordncia so

facilitadas pela presena dos tomos de hidrognio, levando a um amolecimento do material da ponta

da trinca e sua propagao por coalescimento de microcavidades.

A fragilizao pelo hidrognio ocorre, por exemplo, em aos na presena de H 2S e em aos

de alta resistncia na presena de cloretos.

A preveno da corroso sob tenso mais fcil na etapa de projeto. Para corrigir uma

situao j existente o nmero de opes possveis menor e recai, em geral, na utilizao de

prticas normais de preveno contra a corroso eletroqumica.

b) FISSURAOINDUZIDAPELAPRESSODE HIDROGNIO

O hidrognio no estado nascente (atmico) tem grande capacidade de difuso em materiais

metlicos. Dessa forma se o hidrognio for gerado na superfcie de um material, ele migra para o

interior e acumula-se em falhas existentes. O hidrognio acumulado passa da forma nascente a

molecular e provoca o aparecimento de altas presses no interior da falha.

As tenses oriundas da presso do gs podero ser suficientes para escoar o material e,

nesse caso, os danos so irreversveis, ou apenas para torn-lo mais frgil e, neste caso com a

eliminao do hidrognio antes da solicitao, o material voltar as suas condies normais.

Quando o acmulo de hidrognio em falhas prximas superfcie, a deformao pode

provocar empolamentos, sendo comum denominar este processo de empolamento pelo hidrognio.



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As principais causas do aparecimento de hidrognio podem ser:

Processos de decapagem cida;

Decomposio da umidade e gua de cristalizao contida em alguns tipos de revestimento

de eletrodo que gera hidrognio atmico no processo de soldagem por eletrodo revestido;

Reaes de corroso que liberam hidrognio como a seguinte: Fe = H 2 FeS + H2,

observada no processamento de petrleo contendo enxofre;

Reaes catdicas em estruturas protegidas catodicamente;

Ao de gases ricos em hidrognio.

c) FRAGILIZAOPORMETALLQUIDO

A fragilizao por metal lquido um processo comum em sistemas de refrigerao de

reatores nucleares com metal lquido. Pode ocorrer devido o desequilbrio termodinmico na interface

metal-lquido-metal slido ou devido a penetrao intergranular de metais lquidos no material dos

recipientes.

d) CORROSO-FADIGA

A fadiga de um material a progresso de uma trinca a partir da superfcie at a fratura,

quando o material submetido a solicitaes mecnicas cclicos. A fadiga inicia-se em uma

imperfeio superficial que um ponto de concentrao de tenses e progride perpendicularmente a

tenso. A progresso da trinca d-se pela deformao plstica verificada na base da trinca associada

ao constante aumento de concentrao de tenses. Aps atingir um tamanho crtico na trinca, este se

rompe bruscamente causando a falha por fadiga do equipamento.

A resistncia fadiga dos materiais determinada atravs das curvas de fadiga. Nestas

curvas relaciona-se a tenso aplicada como o nmero de ciclos para ocorrncia de fadiga. Observa-

se que para os materiais ferrosos h um limite tenso abaixo do qual por mais que se aumente o

nmero de ciclos no haver fadiga, a este valor de tenso chama-se limite da fadiga. Os metais no

ferrosos de modo geral no apresentam limite de fadiga.

Um processo corrosivo pode ser a causa do surgimento da trinca superficial por onde se inicia

a fadiga. A base da trinca uma regio tencionada e encruada que age como rea andica em

relao ao restante do material, logo a presena de um eletrlito no interior da trinca provoca corroso

e acelera a progresso da mesma.



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A associao dos dois efeitos causa a falha do material em um nmero muito menor de ciclos

do que se o fenmeno de fadiga ou corroso isoladamente.

Com a ocorrncia dos dois efeitos as curvas de fadiga ficam profundamente modificadas e

mesmo para os metais ferrosos desaparece o limite de fadiga quando se tem corroso fadiga.

7. TCNICASDE AMPLIAODA RESISTNCIA CORROSOOU DE PROTEOANTICORROSIVA

Os materiais metlicos podem ter resistncia prpria corroso ou t-la ampliada pela

utilizao dos mtodos ou tcnicas de proteo anticorrosiva. A tecnologia hoje existente permite a

utilizao dos materiais em praticamente todos os meios corrosivos com a durabilidade dentro da

extenso desejada.

7.1. PrincpiosBsicosda Resistncia Corrosoe da ProteoAnticorrosiva

A resistncia corroso dos materiais metlicos est associada ao fato dos mesmos serem

expostos ao meio corrosivo, apresentando taxas de corroso baixas e controladas. Esta resistncia

pode decorrer de caractersticas prprias do material ou ser conferida por mtodos de proteo

anticorrosiva. Controlar a corroso consiste portanto em se obter o controle das velocidades de

corroso, ou seja, do funcionamento das pilhas de corroso no caso da corroso eletroqumica e do

crescimento da pelcula no caso da corroso qumica ou oxidao a altas temperaturas.

a) PRINCPIOSBSICOSDE CONTROLEDA CORROSOELETROQUMICA

Controlar a corroso eletroqumica significa paralisar ou diminuir a intensidade das pilhas de

corroso. Como se viu nos Captulos anteriores os fenmenos mais importantes na resistncia

corroso so a polarizao e a passivao. Os fenmenos de polarizao que acompanham os

processos corrosivos podem ser acelerados por tcnicas tais como o uso de inibidores, proteo

catdica, revestimentos dentre outros, enquanto os fenmenos de passivao conferem ao material

um comportamento de maior nobreza e podem ser acelerados pelo uso de proteo andica e



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modificaes no meio corrosivo, como, por exemplo, o controle de pH. O controle de corroso

eletroqumica pode ser andico, catdico ou misto.



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b) PRINCPIOSBSICOSDE CONTROLEDA CORROSOEM ALTASTEMPERATURAS

A corroso em altas temperaturas controlada a partir do crescimento da pelcula protetora,

atuando e dificultando na interao entre o metal e o meio corrosivo. Com este objetivo pode-se agir

na seleo do material metlico, resistente corroso pela formao das pelculas protetoras em

altas temperaturas ou utilizando revestimentos refratrios ou isolantes que separam a superfcie

metlica do meio.

7.2. Resistncia CorrosoEletroqumica

a) RESISTNCIAPRPRIADO MATERIAL CORROSO

Os materiais metlicos podem possuir resistncia prpria a determinados meios corrosivos.

Esta resistncia est associada passivao do material no meio corrosivo considerado, o qual

funo da composio qumica do material. Dentre os elementos de liga que formam a camada

passiva podemos citar: alumnio, cromo, titnio, nquel, entre outros.

b) MTODOSQUEMELHORAMA RESISTNCIA CORROSO

Alguns materiais de elevado uso industrial possuem baixa resistncia a corroso na maioria

dos meios. Esta resistncia pode ser melhorada, ampliada ou at mesmo obtida no seu mais elevado

grau, utilizando tcnicas ou mtodos de proteo anticorrosiva que promovem a passivao ou a

polarizao do material. Dentre estas tcnicas ou mtodos podem ser citados os revestimentos, os

inibidores de corroso, as tcnicas de modificao do meio, a proteo catdica e andica e ainda o

controle pelo projeto.

B.1. REVESTIMENTOS

Os revestimentos constituem-se em pelculas interpostas entre o metal e o meio corrosivo,

ampliando a resistncia a corroso do material metlico. Esta pelcula pode dar ao material um

comportamento mais nobre, como o caso das pelculas metlicas mais catdicas que o metal de



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base, ou proteg-lo por ao galvnica, ou ainda, se constituem numa barreira entre o metal e o meio

e desta forma aumentar a resistncia de contato das reas andicas e catdicas das pilhas de

corroso.

Os revestimentos podem ser: metlicos, no metlicos inorgnicos ou orgnicos, e a sua

utilizao pode ser no aumento da resistncia corroso atmosfrica, na imerso e na corroso pelo

solo.

B.2. INIBIDORESDE CORROSO

O aumento da resistncia corroso pelo uso dos inibidores de corroso constitui-se em uma

tcnica muito utilizada, especialmente quando o meio corrosivo lquido e trabalha em circuito

fechado.

Os inibidores so compostos qumicos adicionados ao meio que promovem polarizao

andica ou catdica, ou so formadores de pelcula que aumentam a resistncia de contato das reas

andicas e catdicas das pilhas de corroso.

B.3. TCNICASDE MODIFICAODO MEIOCORROSIVO

Alm dos inibidores que agem atravs do meio corrosivo h outras tcnicas importantes de

modificao do meio, dentre elas vale destacar a desaerao e o controle do pH. A desaerao

consiste na retirada de oxignio do meio, sendo o oxignio um agente despolarizante, com a sua

retirada favorece-se a polarizao catdica com a conseqente diminuio da intensidade do

processo corrosivo.

Os processos de retirada de oxignio podem ser qumicos ou mecnicos. O processo qumico

realizado pelos seqestradores de oxignio, enquanto que a retirada do processo mecnico feita

em desaerao por arraste do oxignio por um outro gs, comumente vapor, ou em cmara de vcuo

onde a descompresso propicia a sada de gases. O controle de pH visa favorecer a passivao dos

metais, que se tornam passivos com o pH ligeiramente bsico. Cuidados especiais deve-se ter com

os metais anfteros que perdem a resistncia corroso em meios muito bsicos e com a

precipitao de compostos de clcio e magnsio que se tornam insolveis em pH elevado, podendo

trazer problemas de incrustao. Estes dois mtodos de aumento da resistncia a corroso so muito

utilizados em sistemas de gua de refrigerao, gua de caldeira, gua de injeo em poos de

petrleo, em fluidos diversos como os de perfurao de poos de petrleo e os de complementao.



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Destacam-se ainda, como mtodos que reduzem as taxas de corroso o controle de

velocidade relativa metal/eletrlito e o controle de temperatura.



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B.4. PROTEOCATDICAE ANDICA

A proteo catdica um mtodo de aumento da resistncia corroso, que consiste em

tornar a estrutura a proteger em catodo de uma clula eletroqumica ou eletroltica, forando um alto

grau de polarizao catdica.

Proteo catdica empregada para estruturas enterradas ou submersas. No pode ser

usado em estrutura area, em face da necessidade de um eletrlito contnuo, o que no se consegue

na atmosfera.

A proteo andica um mtodo de aumento da resistncia corroso que consiste na

aplicao de uma corrente andica na estrutura a proteger. A corrente andica favorece a passivao

do material dando-lhe resistncia corroso. A proteo andica empregada com sucesso somente

para os metais e ligas formadores de pelculas protetoras, especialmente o titnio, o cromo, ligas de

ferro-cromo, ligas de ferro-cromo-nquel. O seu emprego encontra maior interesse para eletrlitos de

alta agressividade (eletrlitos fortes), como por exemplo um tanque metlico para armazenamento de

cidos.

A proteo andica no s propicia a formao da pelcula protetora mas principalmente

mantm a estabilidade desta pelcula. O emprego de proteo andica ainda muito restrito no Brasil,

porm tem grande aplicao em outros pases na indstria qumica e petroqumica.

B.5. CONTROLEDE CORROSONA FASEDE PROJETO

O aumento da resistncia corroso atravs de prticas de proteo anticorrosiva adotadas

na fase de projeto uma das mais importantes formas de controle de corroso. Este aumento de

resistncia pode ser obtido de duas formas, a primeira adotando prticas que minimizem os

problemas de corroso e a segunda utilizando as tcnicas de proteo anticorrosiva.

7.3. Resistncia CorrosoQumicaou Oxidaoa Altas Temperaturas

Como foi dito anteriormente o aumento da resistncia corroso qumica baseia-se em

impedir ou controlar a interao qumica entre o metal e o meio corrosivo. Com esse objetivo, como



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se viu, pode-se agir no metal de forma a se obter pelculas protetoras ou utilizar revestimentos

refratrios e isolantes.

a) METAISE LIGASMETLICAS- INFLUNCIADE ELEMENTOSDE LIGA

Os materiais metlicos resistentes corroso qumica so aqueles formadores de pelculas

protetoras. As caractersticas das pelculas protetoras foram vistas anteriormente e para que o

desgaste no material seja adequado necessrio que o crescimento da pelcula seja logartmico

(pelculas muito protetoras) ou parablico (pelculas semiprotetoras). O crescimento logartmico seria

o ideal e o crescimento parablico desejvel.

A seleo do material metlico deve ser efetuada considerando principalmente a temperatura

de trabalho e o meio corrosivo. Algumas observaes sobre os materiais so:

A adio de determinados elementos de liga melhoram a resistncia oxidao dos aos,

entre os quais podem ser citados: Cr, Ni, Mo, Si e Al, sendo o cromo e o nquel os elementos

de maior importncia;

A adio de cromo nos aos aumenta a resistncia oxidao de acordo com a seguinte

tabela:

Tabela .2 Variao da resistncia oxidao com a adio de cromo em aos

% CROMO TEMPERATURA MXIMA (oC)0,75 1,00 5402,00 3,00 6004,00 6,00 6507,00 9,00 700

13,00 75017,00 85021,00 1.00025,00 1.100

A adio de Ni nos aos tambm aumenta a resistncia oxidao em atmosferas oxidantese isentas de gases de enxofre. Em atmosferas contendo gases de enxofre e no oxidante h

a formao de um euttico Ni3S2-Ni que funde a 645C responsvel pela pouca resistncia

das ligas de nquel;

As ligas deNi - monel (Ni - 67%, Cu - 32%), inconel (Ni - 78%, Cr - 14% e Fe - 7%) e outras

so resistentes corroso em atmosferas oxidantes. Ligas contendo alto teor de Ni e de Cr



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resistem satisfatoriamente cinzas contendo vandio e sulfato de sdio, sendo as principais a

50 Cr e 50 Ni e a 60 Cr e 40 Ni.

De acordo com as observaes acima, verifica-se a grande utilizao das ligas Fe-Cr, Fe-Cr-

Ni e Ni-Cr na construo de equipamentos que trabalham a alta temperatura tais como:

Tubos de fornos e caldeiras;

Queimadores;

Reatores e regeneradores de unidades de FCC;

Equipamentos de processo na indstria qumica, petroqumica e de petrleo;

Componentes de mquinas: ps de turbinas, vlvulas de motores de combusto interna, etc.

b) EMPREGODE REVESTIMENTOSREFRATRIOSE ISOLANTES

O emprego de materiais refratrios e isolantes consiste na interposio de um revestimento

entre a superfcie metlica e o meio corrosivo e altas temperaturas. Material refratrio ou produto

refratrio so todos aqueles materiais naturais ou manufaturados, em geral no metlicos, que podem

suportar sem se deformar ou fundir, a temperaturas elevadas em condies especficas de emprego.

A refratariedade simples mnima ou cone piromtrico equivalente mnimo para que um material possa

ser considerado refratrio, corresponde ao CONE ORTON 15 (1435oC - ABNT).

Material isolante trmico aquele cuja caracterstica principal a capacidade de impedir

trocas de calor entre duas regies submetidas a temperaturas diferentes.

Modernamente surgiram os materiais conhecidos por refratrio-isolante que, alm de serem

capazes de trabalhar em temperaturas elevadas, apresentam tambm boas caractersticas isolantes.

Os materiais refratrios e refratrios - isolantes na indstria do petrleo, so usados

exclusivamente no revestimento interno de equipamentos que trabalham com temperaturas elevadas,

tais como: fornos de aquecimento de carga, fornalhas de geradores, de vapor, chamins, dutos e em

conversores de unidades de craqueamento cataltico fluido (UFCC).

Por outro lado os materiais isolantes so largamente utilizados no revestimento externo de

equipamentos tais como tubulaes, vasos, etc., por razes econmicas, de processo ou segurana

pessoal. Entretanto, so tambm bastante usados no revestimento interno de fornos e caldeiras, no

em contato direto com os gases de combusto, mas sim protegidos por uma primeira camada de um

material refratrio ou refratrio-isolante, obtendo-se assim um conjunto de alta eficincia trmica.

Os materiais refratrios e refratrios - isolantes usados nos fornos, caldeiras, dutos e

chamins, so, em geral, do tipo silcio - aluminoso ou aluminoso, dado a excelente compatibilidade



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das caractersticas mecnicas, qumicas e trmicas destes materiais com as solicitaes de servio

normalmente encontradas naqueles equipamentos.



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8. INIBIDORESDE CORROSO

Os inibidores so compostos qumicos que, quando adicionados ao meio corrosivo, diminuem

a sua agressividade, por um dos seguintes mecanismos:

Inibio andica (inibidores andicos): so compostos que formam produtos insolveis nas

reas andicas, produzindo uma polarizao andica. Estes inibidores so tambm

chamados de passivadores.

Exemplo: hidrxidos, carbonatos, fosfatos, silicatos, boratos de metais alcalinos, nitrito de

sdio e cromatos de potssio e sdio.

Inibio catdica (inibidores catdicos): so compostos que formam produtos insolveis nas

reas catdicas, produzindo uma polarizao catdica.

Exemplo: sulfatos de zinco, magnsio ou nquel.

Inibio por barreira (inibidores por adsoro): so compostos que tm a propriedade de

formar pelculas por adsoro superfcie metlica, criando uma pelcula protetora sobre as

reas andicas e catdicas.

Exemplo: sabes de metais pesados, aminas, uria, etc.

Seqestradores de oxignio: so compostos que reagem com o oxignio promovendo a

desaerao do meio:

Exemplo: Sulfito de sdio (Na2SO3 + 1/2 O2 Na2SO4)

Hidrazina (N2H4 + O2 N2 + 2H2O)

As principais aplicaes dos inibidores so:

Destilao de petrleo;

Tratamento de gua (caldeira, refrigerao e de injeo);

Limpeza qumica e decapagem cida;

Sistemas de oleodutos e gasodutos;

Teste hidrosttico;

Sistema de embalagem;

rea de perfurao, produo, fluido e acidificao.

Os critrios bsicos para seleo de inibidores so



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Deve ser compatvel com o processo;

Deve ser solvel e estvel (incluindo temperatura e presso);

No deve formar resduo ou espuma;

No deve ser poluente e txico;

Custo baixo, inclusive de despejo.

9. REVESTIMENTOSPROTETORES

Os revestimentos protetores so pelculas aplicadas sobre a superfcie metlica e que

dificultam o contato da superfcie com o meio corrosivo, objetivando minimizar a degradao da

mesma pela ao do meio.

O principal mecanismo de proteo dos revestimentos por barreira, mas, dependendo da

sua natureza, poder tambm proteger por inibio andica ou por proteo catdica.

O tempo de proteo dado por um revestimento depende do tipo de revestimento (natureza

qumica), das foras de coeso e adeso, da sua espessura e da permeabilidade passagem do

eletrlito atravs da pelcula. Influenciar tambm, neste tempo, o mecanismo de proteo. Assim, se

a proteo somente por barreira, to logo o eletrlito chegue superfcie metlica, iniciar o

processo corrosivo, enquanto que, se houver um mecanismo adicional de proteo (inibio andica

ou proteo catdica), haver um prolongamento da vida do revestimento.

9.1. Mecanismode Proteo

Os revestimentos, quando aplicados sobre a superfcie metlica, tendem a separar a

superfcie do meio corrosivo. Esta separao ser to mais longa quanto maior for o tempo que o

eletrlito chegue ao metal protegido. Esta proteo denominada de proteo por barreira ou por

retardamento do movimento inico. Em virtude da porosidade da pelcula, depois de algum tempo o

eletrlito chegar superfcie metlica e iniciar um processo corrosivo. Desta forma, a falha do

revestimento d-se sempre por corroso embaixo da pelcula, com exceo, claro, dos casos em

que a prpria pelcula atacado pelo meio corrosivo ou danificado por aes mecnicas.



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A durao de um revestimento pode ser ampliada quando ele possui pigmentos inibidores,

como o caso das tintas de fundo contendo zarco, cromato de zinco, fosfato de zinco, dentre outros,

os quais conferem um mecanismo de inibio andica. Outra forma de ampliar a vida de um

revestimento quando ele possui um mecanismo adicional de proteo denominado proteo

catdica. Neste caso, forma-se uma pilha galvnica entre o metal de base e o metal ou pigmento

metlico do revestimento. Este fato ocorre quando se utilizam revestimentos metlicos menos nobres

que o metal a se proteger, ou tintas com pigmentos de zinco.

9.2. RevestimentosMetlicos

Consistem na interposio de uma pelcula metlica entre o meio corrosivo e o metal que se

quer proteger. Os mecanismos de proteo das pelculas metlicas podem ser: por formao de

produtos insolveis, por barreira, por proteo catdica, dentre outros. As pelculas metlicas

protetoras, quando constitudas de um metal mais catdico que o metal de base, devem ser perfeitas,

ou seja, isentas de poros, trincas, etc., para que se evite que diante de uma eventual falha provoquem

corroso na superfcie metlica do metal de base ao invs de evit-la.

As pelculas mais andicas podem ser imperfeitas porque elas conferem proteo catdica

superfcie do metal de base. Os processos de revestimentos metlicos mais comuns so:

Cladizao: os clads constituem-se de chapas de um metal ou ligas, resistentes corroso,

revestindo e protegendo um outro metal com funo estrutural. Os clads mais usados nas

indstrias qumicas, petroqumica e de petrleo s os de monel, ao inoxidvel e titnio sobre

ao carbono;

Deposio por imerso a quente: pela imerso a quente obtm-se, entre outras, as

superfcies zincadas e as estanhadas. O processo de zincagem por imerso tambm

denominado de galvanizao;

Metalizao: o processo por meio do qual se deposita sobre uma superfcie previamente

preparada camadas de materiais metlicos. Os metais de deposio so fundidos em uma

fonte de calor gerada no bico de uma pistola apropriada, por meio de combusto de gases,

arco eltrico, plasma e por detonao. O metal fundido pulverizado e aspergido sobre o

substrato a proteger. Por metalizao faz-se revestimentos com zinco, alumnio, chumbo,

estanho, cobre e diversas ligas;



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Eletrodeposio: consiste na deposio de metais que se encontram sob a forma inica em

um banho. A superfcie a revestir colocada no catodo de uma clula eletroltica. Por

eletrodeposio comum revestir-se com cromo, nquel, ouro, prata, estanho e,

principalmente, cdmio, que por ser um metal muito txico empregado como revestimento

aplicado por este processo;

Deposio qumica: consiste na deposio de metais por meio de um processo de reduo

qumica. Por este processo comum revestir-se com cobre e nquel. So os denominados

cobre e nquel qumicos, muito utilizados em peas com formato delicado e cheias de

reentrncias.



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9.3. RevestimentosNo-MetlicosInorgnicos

Consistem na interposio de uma pelcula no-metlica inorgnica entre o meio corrosivo e o

metal que se quer proteger. Os mecanismos de proteo so, essencialmente, por barreira e por

inibio andica.

Anodizao: consiste em tornar mais espessa a camada protetora passivante existente em

certos metais, especialmente no alumnio. A oxidao superficial pode ser por banhos

oxidantes ou processo eletroltico. O alumnio um exemplo muito comum da anodizao;

Cromatizao: consiste na reao da superfcie metlica com solues ligeiramente cidas

contendo cromatos. A camada de cromatos passivante aumenta a resistncia corroso da

superfcie metlica que se quer proteger;

Fosfatizao: consiste na adio de uma camada de fosfatos superfcie metlica. A camada

de fosfatos inibe processos corrosivos e constitui-se, quando aplicada em camada fina e

uniforme, em uma excelente base para pintura, em virtude da sua rugosidade. A fosfatizao

um processo largamente empregado nas indstrias automobilsticas e de eletrodomsticos.

Aps o processo de desengraxe da superfcie metlica, aplica-se a fosfatizao, seguindo-se

a pintura;

Revestimentocom argamassade cimento: consiste na colocao de uma camada de argamassa

de cimento, com espessura da ordem de 3 a 6 mm, sobre a superfcie metlica. Este

revestimento muito empregado na parte interna de tubulaes e, neste caso, aplicado

normalmente por centrifugao. Em tubulaes de grande dimetro comum usar-se um

reforo com tela metlica. O revestimento interno com cimento empregado em tubulaes

para transporte de gua salgada, em gua de refrigerao, tubulaes de gua de incndio e

gua potvel. Se considerados os aspectos tcnicos e econmicos, o revestimento com

argamassa de cimento e areia a melhor soluo para tubulaes transportando gua

salgada.

Revestimento com vidro: consiste na colocao de uma camada de vidro sobre a superfcie

metlica. Esta camada aplicada sob a forma de esmalte e fundida em fornos apropriados.

Consegue-se uma pelcula de alta resistncia qumica, muito utilizada na indstria qumica;

Revestimentocomesmaltevtreo: consiste na colocao de uma camada de esmalte vtreo (vidro

+ cargas + pigmentos) aplicada sob a forma de esmalte e fundida em fornos apropriados.



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Este revestimento usado em alguns utenslios domsticos, em foges, mquinas de lavar,

etc.;

Revestimento com material cermico: consiste na colocao de uma camada de material

cermico, geralmente silicoso, de alta resistncia a cidos, utilizado principalmente para

revestimentos de pisos e canais de efluentes.

9.4. RevestimentosOrgnicos

Consiste na interposio de uma camada de natureza orgnica entre a superfcie metlica e o

meio corrosivo. Os principais revestimentos orgnicos so os seguintes:

Pintura industrial: um revestimento, em geral orgnico, largamente empregado para o

controle de corroso em estruturas areas e, em menor escala, em superfcies enterradas ou

submersas. O revestimento por pintura empregado para estruturas submersas que possam

sofrer manuteno peridica em dique seco, tais como navios, embarcaes, bias, etc. S

em casos especiais empregado em estruturas enterradas, pela dificuldade de manuteno

apresentada nestes casos. Em se tratando de estruturas areas, normalmente a melhor

alternativa em termos tcnicos e econmicos para proteo anticorrosiva. A pintura um

revestimento de pequena espessura, situando-se na faixa de 120 a 500 mm, sendo que,

somente em casos muito especiais, pode-se chegar a 1000 mm;

Revestimentocom borrachas: consiste o recobrimento da superfcie metlica com uma camada

de borracha, utilizando-se o processo de vulcanizao. um revestimento que pode assumir

diversas durezas dependendo do tipo de borracha e do processo de vulcanizao. Este

revestimento utilizado na indstria qumica em equipamentos e tubulaes que trabalham

com meios altamente corrosivos, especialmente cidos. O tipo de borracha selecionado em

funo destas caractersticas de agressividade;

Revestimentospara tubulaesenterradasou submersas: as tubulaes enterradas ou submersas,

oleodutos, gasodutos, adutoras, etc. so, em geral, protegidos contra a corroso por

revestimentos

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