Corroso e Degradao dos Materiais

Caio CyprianoGiglliara S. de MenezesNathalia B. ToniniFelipe M. SampaioCorroso e Degradao dos MateriaisUNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTOCENTRO UNIVERSITRIO DO NORTE DO ESRITO SANTOCURSO DE ENGENHARIA DE PRODUO

So Mateus, 2013INTRODUOCorroso e Degradao dos Materiais

Corroso de MetaisCorroso de Materiais CermicosDegradao de Polmeros

2CORROSO DE METAISPROCESSOS DE CORROSO

Corroso Eletroqumica

Esse tipo de corroso ocorre de duas formas principais:(1) Quando o metal est em contato com um eletrlito formando uma pilha de corroso;(2) Quando dois metais so ligados por um eletrlito, formando uma pilha galvnica.3CORROSO DE METAISPROCESSOS DE CORROSO

Corroso Eletroqumica

CORROSO DE METAISPROCESSOS DE CORROSO

Corroso QumicaAo de um agente qumico sobre a superfcie metlica.;Consiste numa reao qumica entre o meio corrosivo e o material metlico, resultando na formao de um produto de corroso sobre a sua superfcie;No h a necessidade da presena de gua nem da troca de eltrons de uma superfcie para a outra.

Ocorre quando existe...O processo...Nesse mecanismo de corroso...Um exemplo desse processo a corroso de zinco metlico em presena de cido sulfrico:Zn + H2SO4 ZnSO4 + H25CORROSO DE METAISPROCESSOS DE CORROSO

Corroso EletrolticaAplicao externa de uma corrente eltrica;Processo no espontneo provocado por correntes de fuga formadas quando h deficincias de isolamento ou de aterramento;Acontecem furos isolados nas instalaes onde a corrente escapa para o solo

Ocorre com a... um processo...Ocorre com frequncia em tubulaes de petrleo e de gua potvel, em cabos telefnicos enterrados e em tanques de postos de gasolina.6CORROSO DE METAISTAXAS DE CORROSOCORROSO DE METAISESTIMATIVA DE TAXAS DE CORROSOCORROSO DE METAISPASSIVIDADECORROSO DE METAISEFEITOS DO AMBIENTECORROSO DE METAISFORMAS DE CORROSO

Corroso UniformeCorroso GalvnicaCorroso LocalizadaCorroso por PiteCorroso em FrestaCorroso IntergranularCorroso por Lixvia seletivaCorroso associada a Tenses MecnicasCorroso sob tensoEroso-corroso

Os principais tipos de corroso metlica so...11CORROSO DE METAISCorroso Uniforme

Reaes de oxidao e de reduo ocorrem aleatoriamente na superfcie exposta da pea, o que resulta em superfcies com o mesmo grau de corroso.

CORROSO DE METAISCorroso Galvnica

Quando dois metais de composies qumicas diferentes e em contato mtuo so expostos a um eletrlito. Nesse meio especfico, o metal menos nobre (o mais reativo) sofrer corroso, e o metal mais nobre ser protegido contra ela.

Na imagem: fio de cobre em soluo de nitrato de prata13CORROSO DE METAISCorroso por Pites

Ocorre em metais passivos na presena de ons. Os ons rompem localizadamente a pelcula passiva. Como as condies so de estagnao no interior do pite, forma-se a uma soluo cida, o que possibilita um rpido crescimento do pite para o interior do material.

A corroso por pites (do ingls pit, "poo" ou "cova") uma forma de corroso localizada que consiste na formao de pequenas cavidades de profundidade considervel.Normalmente acontece em superfcies metlicas com pelculas protetoras passivveis. Caracteriza-se pela formao de cavidades no material. Ocorre de maneira extremamente determinada, podendo portanto ser chamada de puntiforme.Ocorre de maneira extremamente determinada, podendo portanto ser chamada de puntiforme, no apresentando ataque no material circundante.A foto mostra uma haste polida revestida com uma camada de cromo duro que sofreu um grave processo de corroso por pite.14CORROSO DE METAISCorroso em Frestas

Ocorre em frestas nas quais a soluo consegue penetrar. As condies estagnadas e o empobrecimento em oxignio favorecem o enriquecimento em ons cloreto, os quais acabam rompendo a pelcula passiva. Passa-se ento a ter um mecanismo semelhante ao da corroso por pite.

Na foto acima a tela de proteo encostada na pea acumulou gua e proporcionou a corroso por frestas.15CORROSO DE METAISCorroso Intergranular

Ocorre nos contornos do gro das ligas metlicas, podendo gerar desprendimentos de materiais devido aos gros se soltarem.

Na foto: corroso intergranular em ao inoxidvel.16CORROSO DE METAISCorroso por Lixvia seletiva

CORROSO DE METAISCorroso sob tenso

Causada pela ao simultnea de tenses de trao e meio corrosivo. Provoca formao de trincas que podem levar ruptura do material.

CORROSO DE METAISEroso-Corroso

A ao combinada e simultnea de ataque eletroqumico e da eroso leva a esse tipo de degradao. A eroso se deve ao movimento do fluido. Nas curvas o dano maior, devido ao aumento do atrito do fluido com a superfcie do metal.

Quanto maior a velocidade do fluido, maior o dano provocado. 19Ambientes de corrosoPrevena de corrosoOxidaoMEIOS CORROSIVOSAtmosferaguas naturaisSolo Produtos qumicos

AlimentosSubstncias fundidasSolvente orgnicos

ATMOSFERAA importncia da atmosfera, como meio corrosivo, pode ser confirmada pelo grande nmero de publicaes cientficas.

Em decorrncia do custo elevado das perdas por corroso atmosfrica, estimado em cerca de metade do custo total, est sendo desenvolvidomo projeto Mapa Ibero-Americano de Corrosividade Atmosfrica.

The national Acid Precipitation Assessment Program (NAPAP), estabeleceu etapas para o estudo de corroso atmosfrica. So elas:1- Poluentes: xidos de enxofre, xidos de nitrognio, oznio e particulados;2- Materiais: esttuas e estruturas de valor cultural, materiais e ligas, tintas, plstico, concreto e granito;

Pases europeus estabeleceram programas de exposio durante 8 anos para quantificar os efeitos de poluentes atmosfricos em metais estruturais, mrmore, revestimentos com tinta e contato elstricos.

Fatores fundamentais para a ao da corroso atmosfrica:1- Umidadde relativa;2- Substncias poluentes- particulados e gases;3- Temperatura;5- Tempo de permanncia do filme de eletrlito na superfcie metlica .

6 -Fatores climticos.

1 - Umidade relativaA influncia da umidade na ao corrosiva da atmosfera acentuada, pois sabe-se que o ferro em atmosfera de baixa umidade relativa praticamente no sofre corroso, porm em umidades acima de 70% ele acelerado.

CurvasUR(%)158270380489594697Fonte: Gentil, 2007Substncias PoluentesParticuladosAs partculas slidas, sob a forma de poeiras, existem na atmosfera e a tornam corrosiva, porque pode-se verificar:decomposio de material no metlico, como slica, SiO, que embora no atacando diretamente o material metlico, cria condies de aerao. Ocorrendo corroso embaixo do depsito

Deposio de substncias que retm umidade, acelerando o processo corrosivo, pois aumento o tempo de permanncia da gua na superfcie metlica. Exemplos: cloreto de clcio, xido de clcio e cloreto de magnsio.

Deposio de partculas slidas que, embora inertes para o material metlico, podem reter sobre a superfcie metlica gases corrosivos existentes na atmosfera.

Deposio de sais que so eletrlitos fortes. Exemplo so os sais NaCl ( cloreto de sdio) e cloreto de magnsio a maior ao corrosiva presente na atmosfera marinha deve-se nvoa salina.

GasesAlm dos gases constituintes da atmosfera, principalmente oxignio e nitrognio, so frequentimente encontrados monxido de carbono, dixido de carbono, oznio, dixido de enxofre entre outros...Os gases na atmosfera dependem dos tipos diferentes de indstrias localizadas na regio.

O dixido de enxofre e o trixido de enxofre, so os mais comuns na corroso da atmosfera insdustriais e urbanas , devido ao uso de combustveis como gasolina contendo enxofre ou derivados.

CURIOSIDADES

Chuva cidaResponsvel pela corroso de estruturas metlicas e de concreto.

AO INOXIDVEL OU AO DE ALTA LIGA

Aos Patinveis ou aclimveis.

Apresentam uma ferrugem protetora , no necessitando de tinta protetora.AO INOXIDVEL OU AO DE ALTA LIGA

APRESENTAO DE CASOSCASO 1

Sistema: Concreto.Condies Operacionais: Proximidade da orla marinha.Observao: corroso na armadura do concreto.Causa: Camada de cobrimento da armadura deficiente ocasionou a penetrao de umidade e nvoa salina, que causaram a corroso da armadura, com formao de xido de ferro.Soluo: Reparos e uso de camada de cobrimento da armadura.

Fonte: Gentil, 2007CASO 2Sistema: Pipe- RackMaterial: componentes tubulares de ao-carbono, com revestimento de tinta de alimnio.Meio Ambiente: Atmosfera industrialObservao: Aparecimento do produto de corroso nas reas de solda, chegando a perfurao em alguns casos.Causa: elevao da temperatura, durante a soldagem, ocasionam uma camada fina de xido de ferro. Essa camada e os respingos de solda no retidados do material provocam a corroso. Soluo: Limpeza das reas deterioradas atravs de martelamento e posteriomente, jateamento abrasivo. Para ento aplicao da cola epxi.

Fonte: Gentil, 20072- GUAS NATURAISOs metais metlicos em contato com a gua tendem a sofre corroso, a qual vai depender de vrias substncias que podem estar contaminado a mesma.Na apreciao do carter corrosivo da gua, tambm devem ser considerados o pH, a temperatura, a velocidade e a ao mecnica.

Os mais frequentes:

Gases dissolvidos Sais dissolvidos Bactrias, limos e algas Slidos suspensos Matria orgnica de origem animal ou vegetal

CASO 3Sistema: tubulaa de gua branda em fbrica de papelMaterial: Pea de ao inoxidvel AISI 304Condies Operacionais: gua branca: cloreto ~120ppm; temperatura, 55-60C e pH = 5,5-5,9.Causa: A presena do cloreto, temperatura e pH menor que 7, isto , meio cido, ocasionou a corroso em torno do cordo e no ao que j estava sensitizado.Soluo: Usar ao inoxidvel AISI 316-L e precedimentos corretos de soldagem. 433 - SOLOO comportamento dosolo como meio corrosivo deve ser considerado de grande importncia . Levando em considerao as enormes tubulaes enterradas, como oleodutos, gasodutos, adutoras e minerodutos e a grande quantidade de tanques de armazenamento de combustveis.OBS: corroso em tanques pode causar perfuraes que provocam vazamentos, como consequncia a contaminao do solo e com possibilidade de incndios e exploses.

A velocidade de corroso no solo no muito influenciada por pequenas variaes na composio do material, sendo mais influente a natureza do solo.So variveis que influenciam: Acidez, aerao pH Condies climtas Presena de gua, sais solveis e gases Entre outros...

O solo pode se considerado um dos meios corrosivos mais complexos devido:

Influncia das condies climticas ( na poca da amostragem) Heterogeneidade natural do solo ( amotras devem ser tiradas ao longo das tubulaes)

Para a determinao da ao corrosiva do solo necessrio entender as condies microbiolgicas, fsico-qumicas e as condies operacionais.

Proteao de tubulaes enterradasOs mtodos mais usuais para proteo externa so:

Revestimentos: asfalto betuminoso refoado com vu de l de vidro recoberto com feltro impregnado; Polietileno e fita plstica; Alcatro de hulha-epxi.

Proteo catdica com anodos galvnicos ou de sacrifcio e proteo catdica por corrente impressa ou forada.4- Produtos qumicosEm equipamentos usados em processos qumicos deve-se levar em considerao duas possibilidades: Deteriorao do material metlico Contaminaao do produto qumicos

5- ALIMENTOSComo os solventes orgnicos so compostos com ligaes covalentes e portanto no so considerados eletrolticos, os casos de corroso originados por eles ficam mais relacionados com a presena de impurezas.Se assemelha aos casos em meio aquosoMtodos para Combate CorrosoA corroso pode ter consequncias diretas e indiretas, sendo algumas delas de natureza econmica tais como:

Substituio de equipamento corrodoParalisao do equipamento por falhas ocasionadas pela corroso Emprego de manuteno preventiva( pintura, adio de inibidores de corroso e revestimentos...)Perda de eficincia do equipamento (caldeiras, trocadores de calor, bombas...)