Corrosão No Aço Carbono

7/21/2019 Corrosão No Aço Carbono

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CORROSÃO EM SOLDA DE AÇO CARBONO

Ana Rita Busnardo, Bruno Martins, Gabriel Ian da Silva e Rog rio Santana

Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC

01/09/2015

RES!MO

Este estudo esclarece alguns pontos de como determinados fatores podem afetar a solda em um aço

carbono, tais como a microestrutura, tensões residuais, aquecimento preferencial da zona afetada,

etc. com os resultados dessa análise será discutido um caso de estudo no setor de vasos de aço

carbono.

ABS"RAC"

The following content clarifies how certain factors can affect the carbon steel welding, such asmicroestruture, residual stresses, preferencal heat of the affected zone, etc. With the analis s result,

it will be discussed a case stud at the carbon steel vessels sector.

#alavras$%&ave'Solda. Aço Carbono.

( IN"ROD!ÇÃO

Os equi a!entos de ro"esso s#o eça "$ave na ind%stria ara a roduç#o e! es"ala& eles

torna! oss'vel a (abri"aç#o de diversos rodutos ara diversas )reas. *as ne! se! re o ro"esso

de obtenç#o de "erto roduto + si! les& e ,eral!ente n#o +. Al,uns ti os de roduç#o requere!

equi a!entos (eitos "o! ro"essos es e"iais& a solda,e! + u! deles. *as essa ulti!a deve ser

e(etuada "o! "ertos "uidados ara evitar osteriores roble!as& tais "o!o (ra,ili aç es ou "orros#o

Al,uns (atores (a e! "o! que a solda,e! ossa ter "o! li"aç es e o estudo desses (atores

ode levar a "on"lus es interessantes& que a uda! nas !edidas reventivas e no trata!ento dessas oss'veis "o! li"aç es.



2

DESEN)OL)IMEN"O

A %orros*o +re eren%ial da solda

O !etal de solda e! u! aço de "arbono "o! !an,an s ode so(rer "orros#o re(eren"ial&

or+!& se (or adi"ionado u! revesti!ento ou u!a roteç#o "at di"a de (or!a e(i"iente ode-se

evitar este ataque. o entanto& deve-se levar e! "onta& que $) "asos e! que u! revesti!ento de

inibiç#o ine(i"a ode& e! se,uida& "ondu ir a u!a "orros#o lo"ali ada. A"reditasse que as

!i"roestruturas se!el$antes ta!b+! se a! res onsaveis ela "orros#o re(eren"ial da solda.

Corros*o galv-ni%a

Al,uns dos ri!eiros roble!as de "orros#o da solda (ora! observados e! navios e! ),uas

do )rti"o& onde a aç#o de ,elo des,astada a tinta& e3 ondo o aço e dani(i"ando os 4nodos& tornando

assi! o siste!a de roteç#o "at di"a ine(i"a . este "asos& observou-se que a "orros#o do !etal de

solda era devido a di(erença de oten"ial eletro!a,neti"o entre o !etal de ositado e o !etal usado

"o!o base.

Alivio da %orros*o +re eren%ial da solda

U!a das (or!a ara atuar a "orros#o + e3e"utando ro"essos de seleç#o e oti!i aç#o da

solda,e! atin,indo assi! soldas de boa qualidade& ,arantindo sua enetraç#o "o! leta no !etal e

!ini!i ando assi! os e(eitos ,eo!+tri"os. Outra (or!a de ,arantir isso& + o trata!ento t+r!i"o

solda,e! interna6. E! al,uns "asos& esse alivio de tens es ode ser "onse,uido atrav+s da adiç es

de li,as ara tornar o !etal de solda "at di"a u! !aterial de base.

o entanto& + ne"ess)rio !uito "uidado ao utili ar essas !edidas ara atenuar a "orros#o& ois

e3iste! di(erentes e(eitos de endendo das "ondiç es a!bientais. 7or e3e! lo& os (atores que

in(luen"ia! a "orros#o de soldas na e3traç#o de etr leo e ,)s s#o "o! le3as& a utili aç#o de n'quel

obteve u! bo! resultado e! siste!as de in eç#o de ),ua do !ar& no entanto levou ao ataque

re(eren"ial e! siste!as o erado a te! eraturas de a ro3i!ada!ente 80 a 0:C

E! resu!o& a "orros#o re(eren"ial da solda de aços "arbono te! sido observado e!

diversos "asos& a artir de la"as de aço na ind%stria naval& tubulaç#o& vasos de ress#o e

equi a!entos si!ilares nos setores de etr leo e ,)s. A !aioria do "asos de alivio da "orrosa#o

requer u!a avaliaç#o do a!biente e dos !ateriais envolvidos& e3i,indo assi! al,uns testes ara

avaliar o dese! en$o.

Corros*o de soldas e. tan/ues desgasei i%adores de a0o %arbono



;

<anques des,asei(i"adores& s#o vasos que "ontrola! o o3i, nio livre e outros ,ases

dissolvidos e! ),ua de ali!entaç#o de "aldeiras a n'veis a"eit)veis est#o su eitas a ,rande

quantidade de "orros#o e (atura!ento. *uitos anos atr)s& $avia !uita in"id n"ia de (al$as e!

tanques des,asei(i"adores que resultou e! re u' o essoal e erdas e! danos a ro riedade. Desde

ent#o& or,ani aç es "o!o a ational =oiler and 7ressure >essel ?ns e"tions e a <e"ni"al assisiationo( t$e ul and a er industr@ te! e!itido avisos ara o eradores das lantas& e esses avisos te!

resultado na (or!aç#o de ro,ra!as de ins eç#o ara avaliar a inte,ridade dos tanques

des,asei(i"adores. Co!o resultado !uitos o eradores des"obrira! s+rias (raturas. O e3e! lo

se,uinte ilustra o roble!a.

1raturas e. Soldas de vasos de desgasei i%adores de u.a re inaria de 2leo

Dois vasos des,asei(i"adores "o! ),ua de ali!entaç#o de "aldeira asso"iada o erara! e!serviços si!ilares e! u!a re(inaria. O vaso des,asei(i"ador verti"al (oi "onstru'do de aço "arbono&

"o! bande as& bo"ais de s ra@ e outros "o! onentes intentos (abri"ados de aço ino3id)vel 10. A

),ua ali!entadora de "aldeiras (oi tratada or (iltra,e! na areia usando (iltros de ress#o& se,uido

de u!a des"al"i(i"aç#o. A Bdure a da ),ua (oi "ontrolada a !enos de 0.5 ! de CaCO;. U!

(orte "oa,ulante "ati ni"o (oi usado ara a udar na (iltraç#o do !aterial "oloidal. A a,ua tradada (oi

!isturada "o! u! "ondensado "ontendo 5 ! de u! inibidor de "orros#o a base de a!ina. A

qu'!i"a da ),ua (oi "ontrolada aos n'veis !ostrados na tabela

A eli!inaç#o de o3i, nio (oi asse,urada ela adiç#o de bissul(ito do s dio "atalisado aos

tanques de ar!a ena!ento. A ),ua tratada entrou no to o da seç#o de bande as do des,asei(i"ador

atrav+s de "in"o ou seis bo"ais de s ra@ e (oi ,uardada nos tanques $ori ontais abai3o dos

des,asei(i"adores.



Resultados da Ins+e0*o

O vaso des,asei(i"ador e o tanque de ar!a ena!ento A (ora! ins e"ionados. <odas as

seç es de bande as (ora! re!ovidas do des,asei(i"ador. en$u!a trin"a (oi en"ontrada e o dano da

"orros#o estava li!itado a al,uns ites no (undo do vaso des,asei(i"ador.

A ins eç#o do des,asei(i"ador = veri(i"ou (ratura e! u!a solda. As bande as (ora!

re!ovidas e as soldas do reservat rio estava! des,astadas. <r s trin"as transversais (ora!

en"ontradas na solda "ir"un(eren"ial do to o no vaso des,asei(i"ador. Estas (ora! re!ovidas or

es!iril$a!ento nu!a ro(undidade de 1.5 !!.

A ins eç#o no tanque = revelou !uitas trin"as transversais as soldas. Co! o reservat rio de

tr s an+is de rata& os an+is lon,itudinais de solda estava! lo"ali ados lo,o abai3o do n'vel de

),ua. Estes an+is n#o tivera! nen$u!a trin"a dete"tada. U!a trin"a "ir"un(eren"ial (oi en"ontrada

a"i!a do n'vel de ),ua de trabal$o do vaso. As trin"as restantes (ora! en"ontradas nu!a solda

"ir"un(eren"ial abai3o desse n'vel de ),ua de trabal$o. u!erosas trin"as transversas a soldas

"ir"un(eren"iais (ora! dete"tadas. <odas as trin"as (ora! re!ovidas or es!iril$a!ento na

ro(undidade de 2!!.

Ao "ontr)rio do vaso des,asei(i"ador A& (oi notado que nen$u! dos bo"ais de s ra@ do vaso

= estava! o era"ionais a te! o da ins eç#o. E! adiç#o& duas v)lvulas tin$a! "a'do no (undo dovaso des,asei(i"ador. A seç#o de bande a do (undo no des,asei(i"ador tin$a "a'do no (undo do vaso

ar!a enador. O dano "ausado ela "orros#o no des,asei(i"ador = estava li!itado a ataque or ites

nas soldas "ir"un(eren"iais no (undo.

An3lise Metal4rgi%a

U!a seç#o (oi "ortada no tanque de ar!a ena!ento =. Co!o !ostrado na (i,ura 8& a trin"a

estava redo!inante!ente transversa a solda. A an)lise qu'!i"a e! a!ostras "ortadas do !etal desolda e do !etal de base. Os resultados est#o !ostrados na tabela 5



5

Os resultados !ostra! que o rato de aço n#o estava total!ente a"al!ado or alu!'nio e

sil'"io. Seç es transversais (ora! "ortadas er endi"ulares a a!bas as trin"as verti"ais e $ori ontais

e (ora! e3a!inadas !etalo,ra(i"a!ente.

Co!o !ostrado da (i,ura a !etalo,ra(ia do !etal de base revelou (errita la!elar e (ases

de erlita "o! u!a estrutura quase equia3ial. O ta!an$o a ro3i!ado do ,r#o + do AS<* a 8. A

(i,ura 9 !ostra u!a trin"a lon,itudinal na solda FAG& "o! re(ina!ento de ,r#o asso"iado. A trin"a

se ini"iou do (undo de u!a !onta. O o3ido asso"iado "o! a trin"a !aior estava e3tensiva!ente

"ontido e! nu!erosas trin"as se"undarias. A an)lise do o3ido de ositado na trin"a or

es e"tros"o ia de !assa revelou leve!ente !enos o3i, nio que o3ido de (erro adr#o. 7ortanto (oiassu!ido que o o3ido de ositado era u!a !istura de He;O e He2O;.



A (i,ura 10 !ostra u!a trin"a se estendendo do !etal de base& transversal a solda& "o!

trin"a!ento se"und)rio ara a eri(eria da re,i#o o3idada. Estava "laro que o o3ido e3ibiu u!a

e3tensa trin"a interna. A (i,ura 10 ta!b+! nos !ostra que o arrasta!ento da (ase la!elar erlita

dentro do roduto de "orros#o 3ido. Al+! disso& as ontas das trin"as est#o obtusas.

Dis%uss*o do %aso

As trin"as des"ritas neste e3e! lo s#o !uito si!ilares aquelas en"ontradas e! !uitas outras

investi,aç es& a esar de u!a variedade de desi,ns de vasos de des,asei(i"aç#o e "ondiç es de

o eraç#o. As trin"as ti i"a!ente !ostra! as se,uintes "ara"ter'sti"asI

• <rin"as en"ontradas !ais (requente!ente e! soldas e FAGJs !as ta!b+! ode! o"orrer

nos !etais de base



8

• As trin"as ,eral!ente o"orre! transversal!ente a solda FAG e n#o i! ortando se essas s#o

verti"ais ou $ori ontais• As trin"as est#o "on"entradas no n'vel de ),ua e! que os vasos trabal$a!. <rin"as s#o

er endi"ulares a su er('"ie do rato do vaso• <rin"as s#o redo!inante!ente trans,ranulares• As trin"as s#o reen"$idas "o! o3ido de (erro. ?sso + se,uido de ro,ressiva "orros#o& "o!

retenç#o da (ase erlita dentro do roduto de "orros#o• <rin"as ini"ia! da "orros#o or ites. De(eitos de solda& "ontudo& ta!b+! ode! ini"iar e!

s'tios ativos ara a ini"iaç#o da trin"a• 7ontas de trin"a s#o obtusas.

Con%lus5es

Essas des"obertas su,ere! que o !e"anis!o de (al$a + u!a "o!binaç#o de "orros#o or

(adi,a e! bai3o "i"lo e "orros#o sob tens#o. A (or!aç#o e3tensiva de o3ido estava asso"iada "o! o

ataque da "orros#o a (ase (errita. A (ase la!elar erlita se !anteve relativa!ente inta"ta e (oi

arrastada ara dentro do roduto o3ido. O 3ido or si !es!o e3ibiu !uitas trin"as& er!itindo

"orros#o aquosa do !etal ara a o"orr n"ia de u!a inter(a"e o3ido !etal.

Re%o.enda05es

<odas as soldas e! vasos des,asei(i"adores deve! ser so(re! u! al'vio de tens es s

solda. <ranstornos o era"ionais deve! ser evitados e a "o! osiç#o qu'!i"a da ),ua !antida e!

n'veis a"eit)veis. Os n'veis de o3i, nio na ),ua deve! ser !antidos bai3os ara evitar a "orros#o

or ites.

6 CONSIDERAÇ7ES 1INAIS

*uitos roble!as ode! ser "ausados "o! a solda,e! !al e3e"utada& !uitas ve es os

danos s#o a,ravados devido a resença de u! !eio "orrosivo ou e! eças su eitas a es(orços.

Casos "o!o quando o aque"i!ento ou res(ria!ento da eça durante a solda,e! + brus"o ode!

a"arretar e! erda de du"tibilidade e resist n"ia& outros e! que o !eio + "orrosivo a eça ode

so(rer "orros#o lo"ali ada devido a solda,e! !al (eita e! aços ino3id)veis& !eios "orrosivos

ta!b+! ode! liberar $idro, nio que ao enetrar na eça ode "ausar e! ola!ento e or (i!

ode!os ter !eios que "onten$a! nitro, nio ou ,)s "arb ni"o que ta!b+! "ausa! erda de

resist n"ia da li,a. Entre outras oss'veis "onsequ n"ias de u!a solda,e! !al e3e"utada te!os

"o!o "on"lus#o& que antes da (abri"aç#o da eça/equi a!ento deve-se lane ar a e3e"uç#o e



es"ol$er "o! "uidado qual o ti o de solda,e! ser) utili ado ara !a3i!i ar a qualidade da solda e

!ini!i ar os oss'veis danos e ao !es!o te! o redu ir "ustos& ou se a& a deve ser (eita u!a

oti!i aç#o do ro eto.

6 RE1ER8NCIAS

S<E7FE D. CKA*EK. As! ?nternational Ed.6. ASM 9andboo: )ol; (<A; O$io& *aterials

7arLI As! ?nternational& 200;.

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