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ISSN 0100-1485 entrevista Gutemberg de Souza Pimenta ex-presidente da ABRACO entrevista Ano 11 Nº 51 Mar/Abr 2014 Gutemberg de Souza Pimenta , ex-presidente da ABRACO eficiência e proteção ambiental inibidores de corrosão inibidores de corrosão eficiência e proteção ambiental ,

inibidores de corrosão eficiência e proteção ambiental · Gutemberg de Souza Pimenta ex-presidente da ABRACO Ano 11 Nº 51 Mar/Abr 2014 Gutemberg de Souza Pimenta, ex-presidente

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Page 1: inibidores de corrosão eficiência e proteção ambiental · Gutemberg de Souza Pimenta ex-presidente da ABRACO Ano 11 Nº 51 Mar/Abr 2014 Gutemberg de Souza Pimenta, ex-presidente

ISSN 0100-1485

entrevista

Gutemberg de

Souza Pimenta

ex-presidente da

ABRACO

entrevista

Ano 11Nº 51Mar/Abr 2014

Gutemberg de

Souza Pimenta,

ex-presidente da

ABRACO

eficiência e proteçãoambiental

inibidores de corrosãoinibidores de corrosão

eficiência e proteçãoambiental

Capa51:Capa35 4/29/14 6:57 PM Page 1

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Sumário

4Editorial

INTERCORR: tudo pronto para a largada

5ABRACO Informa

ABRACO amplia seu leque de atuação

6Entrevista

Um profissional eclético

8Inibidores de Corrosão

Eficiência e proteção ambiental

33Notícias do Mercado

34OpiniãoMudasil

Juós

C & P • Março/Abril • 2014 3

A revista Corrosão & Proteção é uma pu bli cação oficial daABRACO – Asso ciação Bra sil eira de Corrosão, fundada em17 de outu bro de 1968. ISSN 0100-1485

Av. Venezuela, 27, Cj. 412Rio de Janeiro – RJ – CEP 20081-311Fone: (21) 2516-1962/Fax: (21) 2233-2892www.abraco.org.br

Diretoria Executiva – Biênio 2013/2014PresidenteEng. Rosileia Mantovani – Jotun Brasil

Vice-presidenteDra. Denise Souza de Freitas – INT

DiretoresAécio Castelo Branco Teixeira – química uniãoEng. Aldo Cordeiro DutraCesar Carlos de Souza – WEG TINTASM.Sc. Gutemberg de Souza Pimenta – CENPESIsidoro Barbiero – SMARTCOATEng. Pedro Paulo Barbosa LeiteDra. Simone Louise Delarue Cezar Brasil

Conselho Científico M.Sc. Djalma Ribeiro da Silva – UFRNM.Sc. Elaine Dalledone Kenny – LACTECM.Sc. Hélio Alves de Souza JúniorDra. Idalina Vieira Aoki – USPDra. Iêda Nadja S. Montenegro – NUTECEng. João Hipolito de Lima Oliver –PETROBRÁS/TRANSPETRODr. José Antonio da C. P. Gomes – COPPEDr. Luís Frederico P. Dick – UFRGSM.Sc. Neusvaldo Lira de Almeida – IPTDra. Olga Baptista Ferraz – INTDr. Pedro de Lima Neto – UFCDr. Ricardo Pereira Nogueira – Univ. Grenoble – FrançaDra. Simone Louise D. C. Brasil – UFRJ/EQ

Conselho EditorialEng. Aldo Cordeiro Dutra – INMETRODra. Célia A. L. dos Santos – IPTDra. Denise Souza de Freitas – INTDr. Ladimir José de Carvalho – UFRJEng. Laerce de Paula Nunes – IECDra. Simone Louise D. C. Brasil – UFRJ/EQSimone Maciel – ABRACODra. Zehbour Panossian – IPT

Revisão TécnicaDra. Zehbour Panossian (Supervisão geral) – IPTDra. Célia A. L. dos Santos (Coordenadora) – IPTM.Sc. Anna Ramus Moreira – IPTM.Sc. Sérgio Eduardo Abud Filho – IPTM.Sc. Sidney Oswaldo Pagotto Jr. – IPT

Redação e PublicidadeAporte Editorial Ltda.Rua Emboaçava, 93São Paulo – SP – 03124-010Fone/Fax: (11) [email protected]

DiretoresJoão Conte – Denise B. Ribeiro Conte

EditorAlberto Sarmento Paz – Vogal Comunicaçõ[email protected]

RepórterCarlos Sbarai

Projeto Gráfico/EdiçãoIntacta Design – [email protected]

GráficaAr Fernandez

Esta edição será distribuída em maio de 2014.

As opiniões dos artigos assinados não refletem a posição darevista. Fica proibida sob a pena da lei a reprodução total ouparcial das ma térias e imagens publicadas sem a prévia auto -ri zação da editora responsável.

Artigos Técnicos

16Perfil de rugosidade de superfícies de

aço-carbono x espessurade pintura: um tema importante

para ser debatidoPor Celso Gnecco e Fernando L. de

Fragata

24Sensores de monitoramento do risco

de corrosão nas estruturas de concretoatmosféricas

Por Adriana de Araújo e ZehbourPanossian

Sumário51:Sumário/Expedient36 4/29/14 6:43 PM Page 1

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ntre os dias 19 e 23 de maio, Fortaleza será a capital nacional da corrosão e proteção.Nesse período, está programado o INTERCORR 2014, o maior evento internacional de corrosãoque se realiza no Brasil. Reunindo a comunidade técnica e científica das universidades, institutos de

pesquisas, empresas e profissionais da área de corrosão, o INTERCORR tem tradição de proporcionar umgrande intercâmbio de conhecimentos e experiências.

O INTERCORR reúne cinco eventos: 34º Congresso Brasileiro de Corrosão, 5th InternationalCorrosion Meeting, X Congreso Iberoamericano de Corrosión y Protección, 19º Concurso de Fotografia deCorrosão e Degradação de Materiais e a 34ª Exposição de Tecnologias para Prevenção e Controle daCorrosão.

Nesta edição, também será realizada o evento anual da Asociación Iberoamericana de Corrosión yProtección – AICOP, consolidando, desta forma, o INTERCORR como referência para o desenvolvimen-to industrial no Brasil e no exterior, sendo um excelente cenário para empresas de diversos segmentos apre-sentarem suas tecnologias, divulgarem sua marca e darem visibilidade aos seus negócios, ampliando rela-

cionamento e conhecimento. E é exatamente por isso que a Expo -sição de Tecnologias para Prevenção e Controle da Corrosão ganha acada edição mais notoriedade, sendo que em 2014 serão 20 empre-sas participantes.

Deve-se também abrir parênteses para o trabalho desenvolvidopelo Co mitê Executivo, capitaneado por Neusvaldo Lira de Almeida,do IPT; e Comitê Técnico-Científico, tendo à frente a pesquisadorada URFJ Simone Louise D. C. Brasil, que buscam aprimorar con-tinuamente o evento, a partir da experiência acumulada nas edições

anteriores, observações de congressos mundiais e acompanhamento das inovações relacionadas à corrosão.Uma novidade da edição 2014 será a conferência de abertura. Sob o título “Construindo uma Tropa de

Elite”, terá como palestrante Paulo Storani, ex-capitão do BOPE (Batalhão de Operações Policiais Especi -ais) da PM do Rio de Janeiro e o principal consultor para a construção do personagem principal do filme“Tropa de Elite”. A palestra propõe estabelecer uma relação entre a rea lidade do BOPE e a das atividadesdo mundo corporativo, abordando, por exemplo, processos, compromisso com a marca, foco no resultado,trabalho em equipe, superação de limites, autorrealização no cumprimento da tarefa, missão e liderança.

A programação técnica é extensa e aborda praticamente todas as áreas de interesse (veja programaçãocompleta no site www.abraco.org.br). São três painéis: Corrosão Externa de Dutos: Normalização, Gestãoe Desafios; Galvanização; e Proteção Passiva contra Fogo; cinco conferências e a apresentação de trabalhosna forma oral e pôster.

Destaque também para os minicursos que sempre são acompanhados por um número expressivo deprofissionais. O INTERCORR 2014 tem programado os seguintes: Noções de Revestimento Anticorrosivode Dutos Terrestres (ministrado por André Koebsch, da Petrobras), Ensaios em Tintas Anticorrosivas (CelsoGnecco, da Sherwin-Williams), Corrosão em Estruturas Marítimas Offshore (Álvaro Terra, da Petrobras),Uso de Inibidores de Corrosão na Indústria (Isabel Correia Guedes, da USP) e Corrosão em Sistemas deGeração de Vapor – Caldeiras (Hermano Cezar Medaber Jambo, da Petrobras).

Patrocinadores – É necessário sempre reforçar a importância dos patrocinadores para a realização doINTERCORR. Nesta edição, o evento conta com o apoio da Innospec (patrocinador platina); Inter -national Paint, Tinôco Anticorrosão, Tintas WEG, Sherwin Williams, Jotun e Blaspint (patrocinadoresouro); e SmartCoat, Air Products, CSP e Tintas Jumbo (patrocinadores prata).

Boa leitura!

Os editores

INTERCORR: tudo pronto para a largada

Carta ao leitor

A novidade da edição 2014 ficará por conta da

palestra de Paulo Storani, ex-capitão do BOPE e

consultor do filme “Tropa de Elite”, que estabelecerá

uma relação entre o BOPE e o mundo corporativo

4 C & P • Março/Abril • 2014

Editorial51:Editorial36 4/29/14 5:09 PM Page 1

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ABRACO Informa

ABRACO amplia seu leque de atuação

A ABRACO – Associação Brasileira de Cor rosão promo -verá, no final de julho, uma votação pa ra alterar sua denomi-nação, ampliando dessa for ma seu escopo. “Queremos ampli-ar o nome pa ra Associação Brasileira de Corrosão e Deteri -oração de Materiais – ABRACO. Além disso, pre ten de mosestender nosso leque de atendimento no sen tido de promovera capacitação, qualificação e cer tificação de pessoas, em presas,produtos e ser viços relacionados ao controle de corrosão edeterioração de materiais, com todos os benefícios propor-cionados pela associação”, revela o gerente geral da entidade,Mar cos Morete.

Morete informou ainda que a votação será ele trônica e quea ABRACO receberá, por intermédio de e-mail, os votos. “Es -tamos à disposição para for necer todas as explicações e proce -dimentos, bem como login e senha para que a votação seja rea -li zada com sucesso. É importante que o cadastro dos associados estejam atualizados na associação, prin-cipalmente os e-mails. As inscrições para novos sócios também podem ser feitas através do nosso endereçoeletrônico: [email protected].”, alerta Morete. O gerente lembra que a missão da ABRACO é di -fundir e desenvolver o conhecimento da corrosão e da proteção anticorrosiva, congregando empresas,entidades e especialistas e contribuíndo para que a sociedade possa garantir a integridade de ativos e pro-teger as pessoas e o meio ambiente dos efeitos deletérios da corrosão e da deterioração de materiais.

Mais informações podem ser obtidas diretamente no site www.abraco.org.br.

ABRACOInforma51:Mercado36 4/29/14 4:32 PM Page 1

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Um profissional eclético

Passando por todos os segmentos da indústria de pe tróleo, Gutemberg de Souza Pimenta esteve

sempre na linha de frente de diversas pesquisas voltadas para a prevenção e o combate

à corrosão e hoje dedica-se ao trans porte de petróleo e seus deri vados

Entrevista

m dos mais proeminentespesquisadores que atuamna área de corrosão, Gu -

tem berg é gra duado em Enge -nha ria Mecânica pela PontifíciaUniversidade Ca tólica do Rio deJaneiro – PUC-RJ, com mestra-do em En ge nha ria Metalúrgica eCiência dos Materiais pela Uni -versidade Fe deral do Rio de Ja -neiro – COPPE. Desde 1979,trabalha na área de corrosão,quando in gressou no Centro dePesquisas da Petrobras – CEN-PES, onde seguiu carreira atéchegar, no ano 2000, ao cargo deConsultor Sê nior da Petrobras.

Desde 2006, é responsávelpe la implantação da Rede Temá -ti ca de Materiais e Corrosão (redede pesquisa de desenvolvimentointerligada por vários centrosavan çados de estudos), projetode senvolvido pela Petrobras eANP (Agência Nacional de Pe -tróleo) nas universidades e ins -titutos de pesquisas do Brasil.

Gutemberg também é umin centivador da participaçãodos pro fissionais em associaçõestécnicas. Ele mesmo atua ativa-mente na ABRACO, Associa -ção Brasileira de Corrosão, on -de foi pre sidente du rante osanos de 2001 e 2002, e hojeintegra a diretoria, além de par-ticipar de di versas formas – pa -lestrante, con gressista ou orga-nizador – de diversos eventos e

desempenho tive a oportunidade deentrar no Centro de Pes quisas daPetrobras e a vaga era para traba -lhar com pesquisas na ge rência res -ponsável pela corrosão.

Quais foram seus mestres e co -mo eles lhe influenciaram?Pimenta – Isto teve um grandepeso na minha decisão de traba -lhar com corrosão, pois sempre fi -quei ligado aos mestres que eramreferência em corrosão na Petro -bras, no Brasil e no mundo.Apren di muito com eles os quaistam bém confiaram no meu traba -lho, na postura profissional e navontade de atuar com pesquisas emtemas ainda desconhecidos na dé -cada de 1980. Devo muito aosmeus três grandes mestres: o Dr.Pau lo Cesar Loyola, o Dr. Mar cioAlmeida Ramos e o Dr. Fernan doBene dito Mainier.

Quais as principais linhas depesquisa a que se dedicou?Pimenta – Sempre procurei tra -ba lhar com pesquisas de alto riscoe grande valor agregado para asati vidades da empresa. Comeceimi nha linha de pesquisa em sis-temas de produção, plataformasfixas, estudando os efeitos do H2Sna corrosão sob tensão nos mate -ri ais de li nha de produção. Parti -ci pei da cons trução de um siste -ma “mooring de corrosão” paraes tudar a perfor mance da prote -

ações relevan tes para a consoli-dação da entidade.

Nesta entrevista, Gutem bergconta um pouco de sua história.

Conte um pouco da sua opçãopela engenharia e a especializa-ção em corrosão?Gutemberg Pimenta – Desenvol -ver e construir sistemas de testessem pre foi um exercício que prati-cava muito na minha adolescência,razão pela qual optei pela me câ -nica. Ainda na PUC, participeicomo monitor de dois laboratóriosnovos e tinha como tarefa principalestudar e especificar procedimentosde testes para as aulas prá ticas dodepartamento. Isto me fez buscarconhecimentos necessários pa ra asatividades através de pes quisas,con sultas a normas técnicas, alémde conhecer no mercado do Rio deJaneiro empresas que trabalhassemcom os sistemas que eu estava mon-tando. Outro fato im portante foi omeu trabalho fi nal de curso, noqual tive como responsabilidade oprojeto de uma es tei ra rolante, queme levou a fa zer também umagrande pesquisa na literatura exis-tente e conhecer máquinas e aces -sórios existentes no mercado. Aotér mino do curso de engenhariapas sei por outros na Petrobras, o deEngenharia e Ins peção de Equipa -mentos, e lá tive diversas matériasde corrosão que não existiam nauniversidade. Em razão do meu

6 C & P • Março/Abril • 2014

Gutemberg deSouza Pimenta

Entrevista51:Entrevista36 4/29/14 4:35 PM Page 1

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ção catódica e corrosão sob frestaem até mil metros de profundi-dade. Outro pro jeto de pesquisafoi a de estudar inibidores de cor-rosão para poços onshore, on deau mentamos a vida útil das co -lunas. Coordenei o projeto de pes -quisas de corrosão sob tensão emetanóis, mostrando que o meca -nis mo de falha que estava ocor-rendo nos EUA não acontecia emetanol de cana-de-açúcar, par -ceria reali zada com o INT, IPTe UFGRS. Também coordenei opro jeto de cor rosão e medidas pre-ventivas em dutos e tanques ondeforam geradas várias soluções pa raos nossos sistemas, evitando fa lhas emelhoria da nossa logística detrans porte e armazenamento de pe -tróleo e seus derivados. Esta ati -vidade teve como grande parceiro oIPT. Mi nhas principais linhas depesquisa foram o moni toramento egerenciamento e ini bição da cor-rosão. Pas sei por to dos os segmentosda indústria de pe tróleo. Hoje euestou vol tado mais ao trans porte depetróleo e seus deri vados, etanol,bio diesel e produtos ácidos geradospelas petroquímicas.

O que se discute hoje a respei -to da corrosão?Pimenta –Meio ambiente e quali -dade do produto são dois fatos queno Brasil sempre estão em pauta. Ovalor do ativo, equipamentos eaces sórios, fica em segundo plano. Aação corrosiva degenera o produto eo vazamento de fluidos, por exem-plo, em dutos pode causar proble-mas graves ao meio ambiente.

O país está no mesmo patamardo que os países mais desen-volvidos? Como o senhor ava -lia essa questão?Pimenta – No que se refere à com-paração entre os pesquisadores doBrasil e no exterior estamos nomes mo patamar. O nosso grandepro blema ainda é o apoio do go -ver no em pesquisa e a infraestru-

tura. No exterior, além de apresen -ta rem equipamentos de pesqui sasde última geração, os pesquisa doresain da têm como característicaapre sentarem pesquisas com umcus to baixo, função esta devido aoapoio muito maior dos órgãos go -vernamentais nos EUA e Europa.

O senhor tem uma destacadaatuação associativa. Na sua vi -são, qual a importância de par-ticipar ativamente de associa -ções profissionais?Pimenta – A associação deve tersempre como meta principal a di -vulgação dos temas ligados a suasatividades, como congressos, semi-nários, cursos e normas técnicas.Tu do isto só é possível se tivermosuma equipe de trabalho muito boae que consiga sempre enxergar nomercado os temas que estão empauta. Eu tenho esta característicae gosto de estar sempre em contatocom os pesquisadores e manter-meatualizado na atividade. É atravésda associação que devemos realizareste trabalho. Fui um dos princi-pais articuladores de trazer o LA -TINCORR para o Brasil, assimcomo da elaboração do COTEQ,onde participam a ABRACO,ABENDE e IBP, evento bianualque é realizado nos anos impares.

De quais associações parti ci -pou e quais cargos ocupou?Pimenta – Participei sempre daABRACO e ocupei todos os cargosnela existentes: diretor, vi ce-presi -dente, presidente e ain da coorde -nei o projeto de recupe rar a via -bi lidade financeira da entida de.Este foi meu grande le ga do naasso ciação.

Sobre a ABRACO, conte comoe porque chegou à entidade, e oque destacaria em sua atuaçãoà frente da associação.Pimenta – Este foi o meu destino,não vejo muita explicação. Após aentrada no setor de corrosão fiz

C & P • Março/Abril • 2014 7

todos os cur sos existentes de corrosãopela ABRACO e pelas entidades depes quisas externas: INT e IPT.Meu crescimento na carreira decor rosão também teve como grandeinput os cursos gerenciais e de rela-cionamento com empresas e pessoas.A participação nesses cursos associ-ada a outros diversos que fiz naPetrobras (passando pela produção,transporte e refino de petróleo e seusderivados, biocombustível e gás eenergia), foi de ex trema importân-cia para a evolução da minha car-reira e, por isso, considero-me umEngenheiro de Cor rosão completo.Parte disso vem desse conhecimentoadquirido via ABRACO e, depoisde algum tem po, passei a orientarcursos e pa lestras como uma formalevar meu conhecimento à comu-nidade.

Conte sobre sua experiência naRede Temática de Corrosão.Pimenta – Antes da criação daRe de Temática de Corrosão eu jáhavia tido uma grande experi -ência na construção de dois labo-ratórios de corrosão: um com aUFRJ e o outro em Natal, RN. Aescolha de outras entidades para aconstrução dos labora tórios foifácil, pois eu já conhecia, pormeio dos Congressos de Corro são,os pesquisadores das universi dadese institutos de pesquisas que tra-balhavam com o tema assim co -mo a experiência de cada pes qui -sa dor. Ficou apenas como ta refaver e conhecer as especialidades decada entidade e o que já tinha deinfraestrutura implantada. Par -ti ci pei de todos os projetos. Hojejá temos uma infraes trutura sufi-ciente para atender as demandasde pesquisas em todas as ativi-dades da Petrobras, com a exceçãoda capacitação nos processos deuma indústria de petróleo. Estademanda é atendida com a con-tratação de projetos, onde os pes -quisadores são então treinadosnestas atividades.

Entrevista51:Entrevista36 4/29/14 4:35 PM Page 2

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Inibidores de Corrosão

ema de relevância na in -dústria química e petro -quí mica, principalmente

no transporte e armazenamentode combustíveis, como forma deminimizar a corrosão interna dedutos, os inibidores de corrosãotêm ampliado suas aplicações.Pa ra debater um pouco mais so -bre sua eficiência, impotância deensaios laboratoriais antes de suaaplicação, segurança e implica -ções ambientais envolvidos naoperação, a Revista Corrosão &Proteção consultou pesquisado -res, usuários e fabricantes de ini -bi dores de corrosão para obterum painel atualizado sobre opro cesso.

Pesquisadores e usuáriosOs inibidores voláteis de corro -são (IVC), geralmente são cons -tituídos de sais orgânicos vo lá teiscom características de alta pressãode vapor, permitindo as sim queos vapores se espalhem e saturemo ar do interior das em balagenspara proteção de peças, conjun-tos acabados ou semiaca bados, eeletroeletrônicos. “Os ini bidoresde corrosão podem ser aplicadosnos itens em operações de ar ma -zenamento e transporte, seja eleaéreo, terrestre ou marítimo. OIVC também tem sua utilizaçãoem processos que exigem con -tinuidade, dispensando a ne -cessidade de opera ções de desen-graxe e ou remo ção da películaprotetiva, em chapas e conjuntoslavados e protegidos com em -bala gem IVC, que após trans-porte são entregues di re tamenteno pro cesso de solda gem”, revelaMarco Antônio Mo ra es de Bar -

Os inibidores de corro são encontram um amplo e muito diversificado campo de atuação,

mas certamente o seu maior uso é na indústria quí mica e petroquímica

Eficiência e proteção ambiental

ros, analista de materiais da Mer cedes Benz do Brasil.Segundo Barros, para utilização dos inibidores voláteis de corrosão,

em substituição aos meios protetivos formadores de película (protetivospor imersão ou aspersão), devem ser tomadas algumas precauções. “Éimportante efetuar, em laboratório, os ensaios iniciais de corrosividade,para ava liar o tipo de IVC mais adequado aos materiais dos compo-nentes a serem protegidos (aço, ferro fundido, chapa zincada, latão,cobre, bronze). Devemos também ana li sar a compatibilidade dos resí-duos remanescentes dos materiais utilizados no pro cesso produtivo(fluido de corte, óleos de estampagem, desengraxante da máquina delavar). É imprescindível dimensionar a quantidade de IVC por metrocúbico da embalagem, pois esta quantidade varia para cada fornecedore tipo de IVC disponível no mercado, cabendo assim um teste piloto.É recomendável a realização de um lote experimental para assegurar emcondições de processo e reais condições de intempéries climáticos queestarão expostos os itens analisados, com maior criticidade quando sub-metidos a longos períodos de exporta ção/importação via marítima.Estão disponíveis no mercado embalagens especiais para proteção anti-corrosiva de materiais eletro/eletrônicos. A utilização do IVC para estaaplicação tem apresentado excelentes resultados de custo beneficio”.

É muito importante saber quais são os principais atributos nahora de escolher um inibidor de corrosão. “A decisão de utilizaçãodo IVC deve ser baseado na qualidade, ou seja, deverá atender anecessidade de proteção das peças e componentes, valorizando asegurança e saúde ocupacional, gerando menor impacto ao meioambiente, com melho res resultados aos colaboradores/usuáriosfinais. Em relação aos meios pro tetivos convencionais, também de -verá trazer vantagens em segurança se comparado com produtoscombustíveis ou inflamáveis (protetivos base solvente). Reduzindoetapas no processo, gerando praticidade com vantagens ao eliminartanques de protetivos, consequentemente a manutenção dos mes-mos (algumas vezes combustíveis ou inflamáveis), estas qualidadestrazem ganho ao ambiente de trabalho, eliminando o contato dosoperadores com óleo mineral e possíveis odores desagradáveis, con-sequentemente diminui riscos e acidentes de trabalho, eliminadescarte de ma terial e emissão de VOC”, ex plica Barros.

“Com base nos comentários anteriores, normalmente os for ne -cedores oferecem produtos IVC recicláveis, atóxicos e reali zam cons -tantes pesquisas para aten derem as legislações, necessidades dos clientese normas regidas pelos órgãos ambientais conforme determina a legis-lação bra sileira. Em muitos casos de usu ários de IVC, é comum aexistência de normas de especificação de fornecimentos com “lista ne -ga tiva de produtos declaráveis” e uso proibido, baseado em normas in -ternacionais como, por exem plo, GADSL/VDA 232-101 que reúnesubstâncias/classes de substâncias, visando a proteção das pessoas e domeio ambiente, re gu lamentando os componentes de formulação conti -

Por Alberto Paz

8 C & P • Março/Abrilereiro • 2014

MateriaCapa51:MateriaCapa37 4/29/14 6:06 PM Page 1

Page 9: inibidores de corrosão eficiência e proteção ambiental · Gutemberg de Souza Pimenta ex-presidente da ABRACO Ano 11 Nº 51 Mar/Abr 2014 Gutemberg de Souza Pimenta, ex-presidente

C & P • Março/Abril • 2014 9

das nas formulações utilizadas”, comenta Mar co Antônio Moraes de Bar ros, acrescentan-do que os produtos IVC atualmente disponíveis para consumo atendem às normasnacionais e internacionais, mesmo assim pesquisas em no vos componentes para substitui -ção destes estão sendo feitas, e o impacto da nanotecnologia nesta área de atuação tendea trazer grandes vantagens.

LegislaçãoDe acordo com o engenheiro Marcelo Schultz da Petrobras, o mais importante quan-

to às normas vigentes são as novas legislações colocadas em vigor, para o setor de óleo egás, pela Agência Nacional de Petróleo – ANP. Todos os regulamentos em vigor, sejam oSGSO (Sistema de Gestão de Segurança Operacio nal), o RTSGI (Regula men to Técnicodo Sistema de Ge rencia men to de Integridade), o RTDT (Regulamento Técnico de DutosTerrestres), quanto ou tros ainda em elaboração, visam a implantação da gestão de segu-rança operacional, obrigando os operadores a um processo de adequação à nova legislação.“Neste caso em especial, não terão futuro próspero os inibi dores de corrosão que sejampre judiciais ao homem e ao meio ambiente”, comenta Schultz.

EficiênciaPara Lorena Cristina de Oli vei ra Tiroel, engenheira de Ter mi nais e Dutos TRANSPE -

TRO/PRES/SE/ENG/STSPPCO/INSP, na aplicação em dutos de transporte, os ini -bidores de corrosão são utilizados em dutos ou polidutos de transporte de claros (óleodiesel, nafta e gasolina). “Estes produtos, quando isen tos de inibidores de corrosão, pos-suem um alto potencial de corrosividade devido à água resi dual que pode decantar na ge -ratriz inferior em pontos baixos do duto e ser um meio de transporte de íons dispersos nocombustível. Estes íons dispersos em contato com a parede do duto formam uma célulaeletrolí tica desencadeando um processo corrosivo na parede interna do duto. De todos osderivados cla ros transportados o mais agressivo para os dutos de transporte é a nafta-petro-química porque ela é capaz de dissolver grandes quantidades de O2 e CO2 da atmosferae alimentar a fase aquosa com estes gases, de modo a estabelecer condições aeradas, cau-sando a corrosão do ferro tendo a reação de redução do oxigênio como a principal reaçãocatódica. Devido a esta agressividade a nafta petroquímica é o derivado padrão utilizadonos processos de qualificação de inibidor de corrosão. A dosagem de inibidor de corrosãodefi nida para a nafta-petroquímica é adotada para todos os demais derivados claros”,comenta Lorena.

“A eficiência destes produtos é satisfatória no combate ao processo corrosivo internode dutos de transporte desde que sejam observadas algumas condições tais como: produ-to correto, ou seja, um produto próprio para dutos de transporte de claros, dosagem cor-reta, aplicação contínua e sem interrupção, tempo de contato suficiente para a formaçãodo filme na parede do duto, ausência de produtos que possam desativar o inibidor de cor-rosão, ausência de produtos que tenham uma ação inibidora e que possam competir como inibidor comercial e monitoramento contínuo da eficiência do produto. Quando a apli-cação do produto é feita de uma forma adequada a vida útil do duto pode ser ampliada eos prazos de inspeções internos podem ser estendidos, reduzindo o custo de manutenção”,comenta a engenheira.

Lorena Tiroel avalia que a escolha de um inibidor de corrosão deve ser um produto

próprio para utilização em dutosde transporte de claros, ser efi-ciente em baixas concentra ções,fácil aplicação sem a necessidadede pré-diluição, o filme deve teruma boa permanência na pa re -de do duto, não deve promoveralte rações na qualidade do pro-duto transportado, insolúvel nafase aquosa, dispersível na faseaquosa e totalmente solúvel nocombustível.

A eficiência de um inibidorde corrosão é verificada por meiodo ensaio NACE TM-0172(2001) intitulado DeterminingCorrosive Properties of Cargoes inPetroleum Product Pipelines. Oensaio NACE avalia a corrosivi-dade do derivado em condiçõesnão estagnadas e na presença deágua aerada, condição esta co -mum em dutos. “Neste ensaiove rifica-se as alterações visuaisque ocorrem em corpos de provade aço-carbono padronizadosimersos durante quatro ho ras,com agitação, no derivado de pe -tróleo em estudo no qual são adi-cionados 10 % de água (compH = 4,5)”, explica Lorena.

“Por meio da porcentagemda área corroída (ver Tabela 1), enão da intensidade da coloraçãodos produtos de corrosão ou daperda de massa, avalia-se a cor -rosivida de do derivado, atri bu -indo-se a es ta porcentagem umgrau de cor rosividade. Cabe ci -tar, que a água é adicionada, poisa corrosividade dos derivados depetró leo é devida à presença daágua de formação pro venientedo processo de extra ção/refinodo petróleo e da água incorpora-da durante o armaze namento emtanques não herméticos. Esteensaio é feito de forma periódicae os pontos de amostragenslocalizam-se ao lon go do duto.Os níveis acei tá veis de corrosivi-dade para um produto cominibidor de corrosão são as classi-ficações (A ou B++)”, acrescentaLorena.

Ainda sobre o processo de

TABELA 1 – AVALIAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA DE AÇO-CARBONO – NACE TM-0172 (2001)Avaliação Porcentagem da superfície corroída (%)

A 0B++ Menos que 0,1 (2 ou 3 manchas de não mais que 1 mm de diâmetro)B+ Menos que 5B 5 a 25C 25 a 50D 50 a 75E 75 a 100

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de corrosão tem sido um grande aliado das empresas no controledos pro cessos de corrosão, em parti cu lar para minimizar problemasde corrosão interna de dutos de transpor te. A indústria de tintasanticorrosivas é também um campo de aplicação. Outra aplicaçãoim portante dos inibidores, neste ca so dos inibidores voláteis de cor -rosão, é nas emba la gens de pe ças e equipamentos para ex por ta ção.Enfim, na maioria dos casos on de a corrosão está presente, os ini -bidores são conside rados como uma alternativa eficaz de con trole”.

Para Neusvaldo, um dos principais fatores para se avaliar a eficiên-cia dos inibidores, é saber qual a aplicação específica e a que se destina.Em função da aplica ção é que se define a metodologia de avaliação, quesão várias. Ou tro aspecto a ser considerado é a concentração que deveser utilizada, pois os inibidores têm que ser eficientes em concentraçõesmais baixas possíveis. Ser efici ente em altas concentrações inviabiliza ouso. “Já sobre o impacto ambiental, acredito que a evo lução neste seg-mento é como em todos os demais setores, onde há uma busca per-manente por tecnologias consideradas não agres sivas ao meio ambi-ente. Atual men te já existem várias tecnologias que foram desenvolvidascom esta preocupação. É certo que ainda temos vários deles para osquais não foram desenvolvidos substitutos. Mas é um processo. Aindanesse sentido, a utilização de nanotecnologia é um assunto um tantoquanto controverso no que diz respeito às questões ambientais. Existemgrupos que estão estudando este assunto e certamente deverão surgirrespostas a estas questões. Elas são importantes e de certa formaurgentes porque os estudos de aplicações de nanotecnologia seguemem alta velocidade. Com relação ao uso de extratos naturais, hoje noBrasil, em particular na Universidade Federal do Ceará há um grupoenvolvido com este tema; inclusive devemos ter alguns trabalhos noINTERCORR, em maio em Fortaleza”, explica o pesquisador.

Sobre as demandas dos usuários finais, assim como as exigênciascom o cuidado ambiental e eficiência, Neusvaldo avalia que é evi-dente que a primeira está relacionada com a eficiência, mas a questãoambiental e a eficiência têm que andar juntas. “Não se concebe usarum inibidor de baixo desempenho só porque é ecologicamente cor-reto. Então o caminho é continuar desenvolvendo tecnologias ino-vadoras, que estejam em sintonia com estas questões. Do lado de nor-mas e le gislações, desconheço que existem legislações que regulam aprodução de determinadas classes de inibidores no Brasil. No caso daindústria de tintas, este assunto tem evoluído tanto pelo lado dos fa -bricantes como dos consumidores mais importantes. Agora se com-pararmos às tecnologias disponíveis no Brasil com países mais indus-trializados, eu diria que praticamente não há diferenças. Mas eu nãosei se isto é importante. Hoje, no mundo em que vivemos, estaquestão tem que ser re lativizada”.

Segundo informações da pes qui sadora do IPT, Anna Ramos Mo -reira, a corrosão metálica é a transformação de um metal (ou ligametálica) em um íon metálico pela sua interação (através de reações deoxirredução de natu reza química ou eletroquímica) com o meio emque se encontra no Metal (ou liga metálica) + Meio, Íons metálicos +Energia, Interação química ou eletroquímica. Sendo assim, as quatroformas de combate à corrosão são modificar o metal: substituir o metal(ou liga) por um outro que não reaja com o meio ou reaja com veloci-dade de reação desprezível ou modificar o meio: condicionando omeio, por exemplo, com adição de inibidores. Cabe ressaltar que estetipo de procedimento é adequado a sistemas fechados ou interpor bar-reira entre o metal e o meio: aplicação de revestimentos orgânicos (tin-

qua lificação de um inibidor decorrosão para utilização em dutosde transporte de claros, gostariade ressaltar que para estabelecerum inibidor de corrosão para usoem oleodutos de transporte umproduto deve possuir as caracte -rísticas já comentadas e passarpor um processo de qua li ficação.“Neste processo os fabricantesque possuem inibidor de corro -são para dutos são convidados aparticiparem deste processo. Osin teressados devem ceder amos -tras de produtos informando ado sagem mínima que atenda osníveis aceitáveis de corrosividadeNACE. As amostras são enviadaspara um laboratório idô neo ecom qualificação técnica na avali-ação de inibidores de corrosãoonde são dosadas em nafta-petro-química e posteriormente sub -me tidas ao ensaio de corrosivida -de ao aço-carbono NACE TM-0172 (2001) intitulado Deter -min ing Corrosive Properties ofCargoes in Petroleum ProductPipe lines. Estes ensaios são reali -zados em duplicatas e triplicatas eo(s) produto(s) que atingir(em)os padrões de aceitabilidade (Aou B++) com a menor dosagemsão qualificados para utilizaçãonos dutos”, conclui Lorena.

Aplicações mais relevantesPara o pesquisador e chefe

do Laboratório de Corrosão eTra ta mento de Superfície doInstituto de Pesquisas Tecno -ló gicas do Estado de São Paulo– IPT, Neusvaldo Lira de Al -meida, os inibidores de corro -são encontram um amplo emuito diversificado campo deatuação, mas certamente o seumaior uso é na indústria quí -mica e petroquímica. “Nes sessegmentos os problemas decor rosão são mais nu merosose, portanto, medidas pre ven -tivas são mandatórias. Nos sis-temas de transportes e arma ze -namento de petróleo e seusderi va dos, o uso de inibi dores

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Singh avalia que a eficiênciados inibi do res pode ser quantita-

tas, óleos, materiais a base de borracha) ou inorgânicos (metálicos e deconversão) e finalmente fornecer energia nos processos de corrosãoespontâneos, o sistema metal/meio perde energia, podendo-se inter-romper esta interação fornecendo energia ao sistema. Como exemplo,cita-se a aplicação de um sistema de proteção catódica. Dessa forma, autilização de inibidores de corrosão se constitui em uma das maneiraspossíveis de se combater a corrosão. Os inibidores de corrosão são subs -tâncias químicas que, sob determinadas condições e num meio que sejacorrosivo, eliminam ou pelo menos reduzem significativamente a in -tensidade do processo corrosivo. Portanto, de grande importância nocombate e na prevenção da corrosão”.

Fabricantes de inibidores de corrosão

Avaliação da eficiênciaNa visão de Ronnie Singh, da empresa Zerust Prevenção de Cor -

rosão, é importante definir que um inibidor de corrosão é uma subs -tância química que, quando adicionados em pequenas concentrações aum meio ambiente corrosivo que envolve o metal, minimiza ou reduza taxa de corrosão. “As aplicações dos inibidores de corrosão são muitoamplas, e novas áreas de aplicação são descobertas todos os anos. Tra -dicionalmente, os inibidores de corrosão são utilizados na indústria deóleo e gás, siderúrgica, automobilística, metal me câ nica, e mais recente-mente novos setores estão sendo explorados como a da construção civil,mineração, etc. As aplicações são as mais amplas, como na preservação

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tiva ou qualitativa. “Do ponto devista quantitativo, po demos clas-sificar os inibidores segundo aquantidade dosada, no caso deini bidores lí quidos, para atingir ameta de re dução da taxa de cor-rosão segundo prescrito em nor -ma e ma nu tenção desta taxaabaixo do valor máximo admiti-do. Entre tan to, em casos particu-lares, po de-se as sumir uma taxamais alta do que é prescrito emnorma em função de uma análisetécnica-econômica, prevendo-seuma vida útil me nor, porém comganho na re du ção da quantidadede inibidor dosado. Outra formade se avaliar a eficiência dos ini -bidores é pela análise qualitativa ecomparativa entre inibidores dediferentes for necedores, na qualse avalia quais serão mais efi-cientes na redução da taxa de cor-rosão, mesmo que não se consigaatingir o patamar desejado e pres -crito em norma. Em todas estasanálises são utilizados, normal-mente, corpos de prova de me ta -lurgia similar ao equipamen -to/tubulação/duto em questãode mo do que se pos sa medir ataxa de corrosão do cor po deprova em teste, fazendo-se umainferência a partir des te pon to deque o mesmo pos sa es tar aconte-cendo no equi pamen to/tubu la -ção/du to. Novos e mais eficazesinibi dores de corrosão têm sidodesenvolvidos co mo re sultado deseu de sempe nho em laboratório,no entanto, muitos não têm con -se guido uma performance com -pa rável no cam po. A incapacida -de de reproduzir e transferir ode sempenho dos ini bidores dola boratório pa ra o cam po con-tinua a ser um desafio hoje”.

Ronnie Singh acredita queum dos grandes desafios de se tra-balhar com inibidores de corro -são é que a grande maioria dosinibidores é produzido a partir desoluções químicas, algumas nãocompatíveis com o homem e omeio ambiente. Por isso, deve-seter normalmente um cuidado

muito grande na seleção, transporte, armazenamento e uso des tassoluções químicas que, ape sar do resultado obtido na redução da taxade corrosão e/ou na ma nutenção da proteção que proporciona ainibição do pro cesso de corrosão, requerem um cuidado meticuloso.

A denominação “inibidores ver des” ou “green inhibitors” foi cria-da para caracterizar inibidores de corrosão que seguem certos re -quisitos ambientais. Esses re qui sitos ambientais ainda estão sen dodiscutidos e desenvolvidos, mas alguns elementos foram estabelecidosco mo o BOD (Bio lo gical Oxygen Demand). A bio degradação ou ademanda de oxi gênio biológico (BOD), deve ser de pelo menos60 %, e os inibi dores devem ser não tóxicos. “A BOD é uma medi-da de quanto tempo o ini bidor vai persistir no meio ambiente. A to -xi cidade é medida como LC50 ou EC50. LC50 é a concentração doini bidor neces sária para matar 50 % da população total da espécie emcontato com o inibidor. O EC50 é a concentração eficaz de ini bi dorde capaz de afetar adversamente 50 % da população. Há uma procu-ra crescente de inibi do res de corrosão que são menos tóxicos e biode-gradáveis em comparação com as formulações tra dicionais. Inibi do -res verdes exi bin do substancialmente melhores propriedades de im -pacto ambiental serão os inibidores mais amplamente utilizados nofuturo”, explica Ronnie Singh.

Singh não tem dúvida de que os processos de inibição da corrosãode materiais metálicos e suas ligas não têm que necessariamenteagredir o meio ambiente. Segundo ele, a sociedade e a indústria jánão admitem mais a utilização de subs tâncias como DICHAN (dici-clohexilamina), nitrosaminas, aminas secundári as, que eram muitoutilizadas na passivação de metais ferrosos e suas ligas. Clientes,fornecedores e o meio acadêmico vêm trabalhando nos últimos anosno desenvolvimento de novas formulações que não agridam o serhumano e o meio ambiente. Esse é um dos desafios da indústria deinibidores de corrosão: desenvolver novos produtos de alta perfor -man ce que não afetem o meio ambiente e principalmente o ser hu -mano. “Acredito ainda que novas fronteiras de pesquisa e desenvolvi-mento em diferentes áreas de ini bidores de corrosão estão exploran-do novos métodos de aplica ção e formulações. Inibidores inor gânicosconvencionais continuam sendo um componente importante emmui tas combina ções de inibido res patenteados”.

“As patentes mais recentes tratam principalmente de novos méto-dos de aplicação. Poucas pa tentes estão explorando, por exem plo, ananotecnologia para melhorar o efeito de inibição de corrosão. Novastecnologias em embalagens foram patenteadas nos últimos três anosutilizando a tecnologia dos inibidores voláteis de corrosão. O desen-volvimento de novos inibidores como o caso dos extratos naturaisainda é incipiente, porém já é uma realidade. A Escola de Químicada UFRJ fez uma pes quisa científica com extrato de repolho roxo econcluiu que a inibição de um determinado processo corrosivo foiatingindo pelo uso deste extrato”, conclui Ron nie Singh.

Antonio Ricardo Pereira de Car valho, diretor técnico da Ku rit a doBrasil , acredita que quando se tem em um mesmo sistema água e aço-carbono (ou outros metais como cobre, alumínio, e diversas ligasmetálicas), a corro são é uma preocupação cons tan te. “A utilização deinibidores de corrosão solúveis em água tem aplicação nos mais diver-sos pro ces sos, como sistemas de resfriamento, caldeiras, processos pe -tro químicos, siderúrgicos, de pro dução de papel e celulose, galvano -plastia, entre outros. A corrosão é um processo espontâneo e, assimsendo, é praticamente impossível na maior parte dos casos torná-la zero

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descarte de efluen tes. Estes doisativos são muito utilizados parainibir corrosão com elevada efi-ciência, e são conside ra dos comoelementos quí mi cos essenciais àvida. Porém, em al tas concen -tra ções em ambientes aquá -ticos, podem ocasionar pro ble -mas como a eutrofização em la -gos e envenenamento em pei -xes”, revela Carvalho.

O diretor da Kurita tambémconfirma que as exigências estãofo cadas na eficiência e no cuida-do ambiental. O atendimento éfeito com pesquisa e desenvolvi-mento de pro dutos (e tecnologiade aplica ção) compatíveis com ademanda (não só dos usuários,como de toda a sociedade) porum maior cuidado e respeito aomeio ambiente. “O desenvolvi-mento tem maior im pacto nautilização final dos nossos produ-tos por parte dos usu ários, com a

ou inexistente. Desta forma, nas condições de processo (temperatura,pressão, concentração de sais e contaminantes etc.), a função dosinibidores de corrosão é minimizar o processo corrosivo e prolongar avida útil dos equipamentos. Dependendo da aplicação, há testespadronizados para avaliação da eficiência dos produtos anticorrosivosutilizados”, comenta Carvalho.

Carvalho acredita que, no caso de produtos químicos para trata-mento de água, a preocupação é com o descarte dos efluentes líquidos.“A legislação de descarte de efluentes vem se tornando cada vez maisrestritiva, no Brasil e no mundo. Este fato tem reflexo imediato nosinibidores de corrosão, pois o tratamento químico da água do sistemade resfriamento de uma indústria (por exemplo, por se tratar em algu-mas empresas de uma parcela expressiva do efluente total gerado) nãopode ter parâmetros em desacordo com a legislação vigente de descartede efluentes da região onde a mesma está instalada. E as restrições nalegislação têm levado a empresas como a Kurita a desenvolver novosprodutos para atendimento a estas legislações”, acrescenta Carvalho.

“Não há duvida que hoje os inibidores de corrosão obrigatoria-mente não podem agredir o meio ambiente. Ainda nesse sentido den-tre os principais itens, destaco o desenvolvimento específico de produ-tos para indústrias alimentícias e bebidas (onde há maiores restrições,pois os inibidores de corrosão po dem ter contato direto com ali -mentos), onde as exigências são cada vez mais elevadas. Também pro-dutos para tratamento de sistemas de resfriamento isentos de fósforo ezinco (non-P/non-Zn), em função de legislação mais res tritiva para

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contato com o combus tível. Já sobre a questão da eficiência dos inibi -dores, eu acredito que efetiva men te eles protegem os equipamentos dosefeitos da corrosão. Ao escolher uma das formas de proteção, define-sequais fatores serão críticos para avaliação da eficácia do inibidor de cor-rosão. Os inibi dores de corrosão têm acom pa nhado a redu ção no con-teúdo de enxofre e uma nova geração de inibidores de corrosão sintéti-cos tem como objetivo a redução do problema de formação de depósi-tos em mo tores, reduzindo as emis sões de gases”, esclarece Jaconi.

“Já sobre a questão do meio ambiente acredito que haja uma ligaçãoentre proteção ao meio ambiente e inibição da corrosão. Em nosso casode proteção de pipe lines, ao evitar que essas li nhas te nham um alto ín -dice de corrosão, reduz-se o risco de va zamentos e a necessidade desubs tituição das partes etc. Quanto às demandas, elas estão muito fo -cadas em manutenção dos ativos. Realmente, o usuário quer garantirque os equipamentos per mane ce rão em seu melhor estado de conser-vação, não questionando problemas ambientais. Todavia quanto àsnormas e legislações, há redução do conteúdo de enxofre no diesel. Osproblemas advindos dessa redução de enxofre tem afetado essa indús-tria. Os inibidores agora possuem, no máximo, 15 ppm de enxofre etemos partido para produção de inibidores sintéticos para melhorar aperfor man ce e principalmente a intera ção com outros aditivos e outroscontaminantes presentes no com bustível. Ainda se compararmos oBrasil em relação aos países mais industriali zados, temos uma indústriacom grande conhecimento sobre inibidores de corrosão. Infelizmen te,não existe produção local de ini bidores de corrosão para pipe lines com

aplicação que proporcione maioreficiência, me nor custo e comtecnologia mais amigável ao meioambiente. Há países com legis-lação mais res tritiva que o Brasil,sendo o me lhor exemplo os paí -ses da Uni ão Europeia. Porém,também nessa área avanços fo -ram feitos, tanto por parte dogoverno (via legislações) quantopor parte das em presas (algumasadotam limites mais restritivosque a legislação; filiais brasileirasde multinacio nais europeias sãoexemplos desta postura)”, con-clui Carvalho.

Segundo o diretor de vendasda Innospec Fuel Specialties, Adri -ano Jaconi, existem vários tiposde inibidores de corrosão. “Osapli cados em combustíveis tem oobjetivo de proteger os ativos depro blemas com corrosão. Porexemplo, pipelines, fittings, e ou -tros equipamentos que tenham

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Brasil existe resolução fe deral quelimita o descarte do zin co(< 5,0 ppm); na Europa já se limi-ta o uso de molibdato e serestringe o uso de inibidores à ba -se de fosfato. A redução do im -pacto ambiental tem levado aode senvolvimento pela Nalco denovas tecnologias como o PSO(oligômero do ácido fosfino-suc-cínico) como substituto tanto dozinco como do molib dato. E estáem curso o desenvolvimento detecnologias phosphate-free paraatender às novas demandas ambi-entais”, ressalta Santiago.

A sustentabilidade é umadas principais demandas dosusu á rios finais e hoje existe tec -no logia suficiente para atendê-la, sem comprometer a bus ca daefi ciência produtiva e a manu -ten ção ou mes mo melhoria dosíndices de ava liação de perfor -mance (KPI) do processo ondese aplica o tratamento quí micopara inibição da corrosão. “OBra sil tem acompanhado as li -mitações de des car tes dos paísesmais desenvolvidos, sen do quehá es tados nacionais onde estesli mites são ain da mais restritosdo que se ob serva mundialmen -te. Is to aju da a desenvolver no -vas tec no logias de produtos eequipamentos visando a mini-mizar o descarte de água (con-servação) e ao seu reaproveita-mento (reuso e reciclo) de for -ma mais intensa. Certamente,meio ambiente será favoreci-do”, conclui San tiago.

certificação militar, mas o usu ário tem um bom conhe cimento e a in -dús tria se preocupa com o uso e com a boa manu ten ção dos seusativos”, conclui Jaconi.

O gerente da Nalco, Paulo Sergio Soares Santiago, acre di ta que osinibi dores de corrosão têm inúmeras aplicações no mercado industrial,tanto na parte de processos como em tratamento de água. “Especi fi ca -mente falando de inibidores usados no tratamento de água in dustrialutilizada em sistemas de resfriamentos, são aplicados para prevenir des-gaste por pro ces so corrosivo em diversas meta lurgias normalmenteusadas em sistemas de resfriamento de aço-carbono, aço galvanizado,cobre e suas li gas, entre outros. O principal ob jetivo de um inibidor decorrosão é passivar uma superfície metálica. A passivação é umacondição da superfície metálica onde a taxa de corrosão é muito baixae onde ocorre uma diminuição da rea tividade química que poderia le -var ao processo corrosivo”, co men ta Santiago.

“A natureza da passivação pode ser descrita como a for ma ção de umfilme protetor de óxido metálico que reduz as taxas de corrosão (fatorescinéticos). Há metais que são autopassivantes, como o aço inoxidável,mas metais de uso mais comum, como o aço-carbono, não o são. Entãoexiste uma variedade de inibidores de corrosão, tanto oxidantes (nitri-to, por exemplo) como não-oxidantes (fosfatos, fosfonatos, zin co) quepodem ser aplicados. De forma geral estes inibidores rea gem com oFe+2 dissolvido da superfície metálica (produto do processo corrosivo)para formar um filme inibidor insolúvel. E esta passivação é mantidacom a aplicação continuada destes ini bi dores”, explica Santiago.

Normalmente são utilizados cupons-teste da metalurgia que se queravaliar (aço-carbono, aço inoxidável, cobre e suas ligas, alumínio) e quesão adaptados em uma árvore de medição de corrosão por um períodode medição que varia de 30 a 90 dias; este cupom é pesado antes e apóso período de medição e com isto determina-se a chamada taxa de cor-rosão média generalizada, que costuma ser medida em unidades de mpy(milésimo de polegada por ano). “Existem outras metodologias mais efi-cientes onde é utilizada a me dição desta taxa de corrosão pela mediçãoda resistência por polari zação linear, com eletrodos de metalurgia especí-fica (aço-carbono, cobre); es ta medição pode ser feita em linha, de formacontínua, indicando de forma imediata se ocorrem distúrbios no sis-tema que possam afetar a sua tendência corrosiva, o que permite aadoção de ações corretivas mais imediatas”, acrescenta Santiago.

Quanto à preocupação com o desenvolvimento de produtos queminimizem o impacto ambiental, Santiago comenta que esta preo cu -pação existe e tem se ampliado mundialmente, embora a maioria dosprodutos inibidores usados no mercado sejam biodegradá veis. “No

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Artigo Técnico

Perfil de rugosidade de superfíciesde aço-carbono x espessura

de pintura: um tema importantepara ser debatido

surface roughness profile of metalsubstrates , especially carbon steel,is an important factor to providegood adhesion to paints and paintsystems. A typical criterion used toestablish the roughness profile isthat it is comprised 1/4 to 1/3 ofthe thickness of the coating.However, with the development ofnew paint technologies, there hasbeen a substantial change in theirphysico chemical properties such ashigher solids content and highcoat thicknesses. Thus, the thick-ness of organic coatings increaseddramatically, while the roughnessof the substrate changed little. Dueto these factors, a survey was doneto investigate the thickness of cer-tain paints and paint systems andthe surface roughness profilerequired for the application. Theresults showed the necessity of con-ducting a debate on the subject inquestion, with the participation ofprofessionals and companies in -volv ed in the application of paintsand paint systems. The aim of thisdebate is to establish technical cri-teria for specification roughnessprofile, depending on the thicknessand the technical characteristics ofanticorrosive coatings.

IntroduçãoÉ amplamente conhecido

que a aderência é uma proprie -dade essencial à durabilidade dosrevestimentos por pintura, espe-cialmente aqueles utilizados naproteção anticorrosiva de subs -tratos metálicos, embora se re -conheça que ela por si só não éresponsável pelo desempenhodos mesmos. Logo, o fato de umrevestimento possuir uma exce-

lente aderência inicial não sig-nifica que o mesmo irá apresen-tar um bom desempenho, hajavista que este pode ser afetado,de forma negativa, por outros fa -tores como, por exemplo, pelapresença de contaminantes sali-nos e de óleos e gorduras nasuperfície 1,2. Porém, um revesti-mento com fraca aderência ini-cial pode vir a apresentar falhasprematuras em curto espaço detempo, principalmente quandoexposto a condições de imersãoou a meios com alta umidade re -lativa. Nestes casos, um dosprimeiros “sintomas” é o apareci -mento de bolhas (empolamento)no revestimento e, posterior-mente, descascamento e/ou cor-rosão, dependendo da agressivi-dade do meio. Mesmo quando asuperfície pintada não estiver emcondições de imersão, mas ex -pos ta ao tempo com variação detemperatura entre dias e noitesque podem ser significativas, aconsequente alteração dimensio -nal do substrato nestas condiçõespode levar a tinta ou o esquemade pintura a apresentar falhas sedestacando, se o mesmo não esti -ver bem ancorado (com perfil derugosidade adequado).Um dos fatores mais impor-

tantes para se obter uma boaade rência dos revestimentos pormeio da pintura dos substratos,sem dúvida alguma, é a prepa -ração da superfície. No caso dechapas e perfis de aço-carbononovos, temos que considerartam bém a presença de carepa delaminação que deve ser removidapor jateamento abrasivo compres são ou com turbinas cen-

Por Celso Gnecco

ResumoÉ amplamente conhecido

que o perfil de rugosidade dossubstratos metálicos, em especialos de aço-carbono, é um fatorim portante para proporcionarboas condições de aderência àstintas e aos esquemas de pintura.Um critério utilizado, ainda queantigo, para se estabelecer o per-fil de rugosidade, é que este este-ja compreendido entre 1/4 a 1/3da espessura do revestimento.Com o desenvolvimento de no -vas tecnologias de tintas, houveuma mudança substancial naspropriedades físico-químicas dasmesmas como, por exemplo,mai or teor de sólidos e altasespessuras por demão. Com isso,a espessura dos revestimentospor pintura aumentou de formaexpressiva, enquanto a rugosida -de do substrato alterou pouco.Diante destes fatos, foi feito umlevantamento para se conhecer aespessura de certas tintas e esque-mas de pintura e o perfil derugosidade exigido para a apli-cação dos mesmos. Os resultadosobtidos mostraram a necessidadeda realização de um amplo de ba -te sobre o tema em questão, coma participação de profissionais eempresas envolvidas com a apli-cação de tintas e esquemas depin tura, com o objetivo de se es -tabelecer critérios técnicos bemfun damentados para a especifica -ção do perfil de rugosidade, emfunção da espessura e das carac-terísticas técnicas dos revesti -men tos anticorrosivos.

AbstractIt is widely known that the

Surface roughness profile of carbon steel x thickness of paint system: an important topic for discussion

Fernando de L.

Fragata

Fragatta51:Cristiane43 4/29/14 7:22 PM Page 1

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trífugas para criar o perfil de ru -go sidade adequado.A limpeza de superfície é

uma etapa da preparação dosubs trato para a pintura que visaremover os contaminantes da su -perfície como, por exemplo, óle -os, graxas, sais, produtos de cor-rosão e pintura envelhecida nãoaderente e/ou com fissuras, quesão extremamente prejudiciais aodesempenho dos revestimentos,principalmente em relação à pro-teção anticorrosiva e criar con -dições adequadas para a aderên-cia dos mesmos aos substratos,independentemente do mecanis-mo de aderência envolvido.Existem, basicamente, três

me canismos pelos quais os reves-timentos por pintura podemade rir aos substratos metálicos, asaber:

Aderência química: ocorrequando a tinta reage quimica-mente com o substrato metálico.

Um exemplo típico é a aderênciaque ocorre quando se aplica umwash-primer (tinta condiciona -do ra de aderência que contém emsua composição, dentre ou troscons tituintes, ácido fosfórico,tetroxicromato de zinco e resinade polivinilbutiral (ver nota) so -bre superfícies de aço galvanizado.A reação química do ácido fos-fórico com o revestimento dezinco, de forma conjunta com otetroxicromato de zin co e com aresina de polivinilbutiral, conduzà conversão su per ficial do metalfazendo com que uma fina cama-da de tinta fi que aderida quimica-mente ao substrato.

Nota: por causa do cromoque é um metal pesado, esta tintanão está mais sendo utilizada.

Aderência polar: neste caso, aaderência ocorre devido à atra çãoentre grupos polares das mo lé -culas da resina com grupos po la -res, de carga oposta, do subs tra to.

Por isso, a tendência é que quan-to maior for o número de gru pospolares na resina melhor será aaderência dos revestimentos aossubstratos metálicos. Por exem -plo, as resinas epóxis possuem ex -ce lente aderência aos substratosde aço carbono. Um dos fatoresque contribui para isso é a pre-sença de grupos hidroxila (-OH)na estrutura da resina epóxi. Éimportante destacar que somen tea aderência polar pode não sersuficiente, em muitos casos, paragarantir uma longa durabilidadeaos revestimentos por pintura,pois as forças de Van der Waals eLondon envolvidas são fracas ecom isso as ligações podem serdestruídas com maior ou menorgrau de dificuldade, em funçãodas condições de agressividade domeio no qual os revestimentosficarão expostos 3,4.

Aderência mecânica: este ti -po de aderência, motivo da reali -

C & P • Março/Abril • 2014 17

Espessura Faixa de ProporçãoTinta Função média da rugosidade aproximada

película (µm) (µm) (**)1. Epóxi 100% sólidos DF* 175 25 a 50 1/7 a 1/3,52. Epóxi surface tolerant DF* 185 25 a 50 1/7,4 a 1/3,73. Epóxi novolac DF* 325 50 a 100 1/6,5 a 1/3,3

4. Epóxi secagem rápida DF* 500 50 a 75 1/10 a 1/6,75. Epóxi novolac + flocos de vidro DF* 875 75 a 125 1/11,7 a 1/76. IMO PSPC MSC.215 (epóxi) DF* 300 30 a 75 1/10 a 1/4

TABELA I – RUGOSIDADE E ESPESSURA INFORMADAS NAS RESPECTIVAS FICHAS TÉCNICAS DAS TINTAS ANALISADAS

DF*(dupla função): Pode ser aplicada diretamente sobre o substrato e atuar como tinta de fundo e acabamento.(**) A proporção foi obtida dividindo-se a espessura média pelos dois valores da faixa de rugosidade.

Figura 1 – Representação esquemática da aderência mecânica de um revestimento ao substrato de aço

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descrito anteriormente, a tec no -logia de tintas evoluiu mui to nosúltimos anos, especialmente noque diz respeito ao te or de sólidose à espessura por demão. Entre -tanto, os requisitos com re laçãoao perfil de rugosidade mu doupou co e, mesmo as sim, sem umcritério bem estabelecido. Nopre sente trabalho, apresenta-seum levantamento sobre as exi -gências atuais no Bra sil com re la -ção ao binômio es pes sura do re -ves timento x perfil de rugosida -de. Os resultados des te levanta -men to mostram a necessidade deuma ampla discussão, com a par-ticipação de es pecialistas do se tor,sobre este te ma tão importantena durabili dade dos revestimen-tos anticorrosivos.

Rugosidade x AderênciaA altura do perfil de rugosi-

dade tem uma influência subs -tancial na aderência dos revesti-mentos aos diferentes tipos desubs trato metálico, especialmen -te os de aço-carbono. Neste sen-tido, um conceito ainda muitoutilizado é de que quando se au -menta a espessura do revesti -men to há que se aumentar o per-fil de rugosidade, tal como ilus -tra do na Figura 3.De certa forma, há quem as -

socie o perfil de rugosidade aoalicerce de uma construção e,nes te aspecto, a pergunta que sefaz é a seguinte: você construiriaum edifício de 15 andares sobreo alicerce de um sobrado? Ob -ser vando a ilustração da Figura4, a resposta é não, pois para umedifício alto o alicerce tem queser mais profundo e melhor cal-culado para resistir ao peso mai -or e à carga de ventos, principal-mente laterais.Os fatos apresentados mos -

tram como é importante o con -trole do perfil de rugosidade dassuperfícies metálicas. Conformeilustrações da Figura 5, a rugosi-dade muito elevada pode resultarna presença de picos com espes-

Vale ainda ressaltar que, alémda preparação da superfície, aspropriedades físico-químicas dastintas, especialmente com rela çãoàs resinas e aditivos utilizados emsua fabricação, podem melhorar,de forma significativa, a aderên-cia das mesmas aos subs tratos.Neste sentido, sabe-se que as resi -nas com maior número de gru-pamentos polares tendem a me -lhorar a aderência das tintas, as -sim como o uso de aditivos de no -minados promotores de ade rên -cia como, por exemplo, os sila -nos 3,4. Portanto, os químicos dasempresas ao desenvolverem no -vas fórmulas de tintas estão sem-pre atentos a estes detalhes im -portantes para que os produtospropiciem a aderência desejadaaos diferentes tipos de substrato.Com base no que foi apresen-

tado, é possível observar que operfil de rugosidade é um fatorimportante para a aderência me -cânica dos revestimentos. Ocor reque não existe uma regra básicapara estabelecer a altura ideal doperfil em função da espessura dosrevestimentos. O que existe sãoin formações técnicas, muitas de -las antigas, que preconizam de -terminados valores, independen-temente do tipo e natureza quí -mica dos revestimentos. Co mo

zação do presente trabalho, estábaseado na rugosidade superfi-cial do substrato (Figura 1). Nes -te sentido, a limpeza das superfí-cies metálicas por meio de jatea-mento abrasivo é uma das for-mas mais eficientes para se obterboa aderência mecânica e quími-ca dos revestimentos aos subs -tratos, principalmente metálicos.Pode-se dizer que a aderênciame cânica se associa aos outrosdois mecanismos de aderência.Além de propiciar excelentescon dições para a aderência me -cânica, a limpeza por meio de ja -teamento abrasivo contribui paraaumentar a área superficial dosubstrato, o que aumenta o nú -mero de locais para o estabeleci-mento de ligações polares 3,4. Lo -go, a associação destes dois tiposde aderência é extremamentebenéfica para a durabilidade dosrevestimentos por pintura. Umasuperfície de aço polida (ver ilus-tração B da Figura 2), ainda quetotalmente limpa, pode não pro -piciar boas condições de aderên-cia para determinados esquemasde pintura. A condição ideal éaquela em que a superfície en -con tra-se isenta de contami-nantes e com rugosidade ade-quada, conforme ilustração C daFigura 2.

18 C & P • Março/Abril • 2014

Figura 2 – Ilustração de aspectos superficiais de substratos de aço

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tintas epóxis mencionadas. Alémdisso, a diferença entre este cri -tério e os valores de rugosidadeindicados nas fichas técnicas dosprodutos tende a ser maior como aumento da espessura. Logo, éum ponto importante para serdiscutido entre os profissionaisda área de pintura anticorrosiva.Isto fica bem evidenciado nocaso da tinta 5 (epóxi Novolaccom flocos de vidro). Se o cri -tério de 1/4 a 1/3 fosse utilizado,para a espessura de 875 µm, arugosidade teria que estar com-preendida entre 219 µm e292 µm, que é totalmente dife -ren te do valor especificado,75 µm a 125 µm. Logo, istoreforça a necessidade de se deba -ter o tema em questão.Outro fato que chama a

atenção diz respeito às faixas derugosidade das tintas 3 (epóxiNo volac) e 4 (epóxi de secagemrápida). No primeiro caso, para aespessura de 325 µm, é exigidauma faixa de rugosidade de50 µm a 100 µm. No segundo,para uma espessura de 500 µm, arugosidade exigida é de 50 µm a75 µm. De imediato, observa-seque há uma inversão nos valoresde rugosidade em relação à es pes -sura. Embora sejam tintas comcaracterísticas diferentes, as mes-mas são de mesma natureza quí -mica. Logo, verifica-se que nãohá um critério bem estabelecidopara definir a rugosidade dasuperfície em função da espessu -ra do revestimento. Isto fica bemevidenciado pelas próprias faixasde rugosidade. No caso da tinta

em questão, tendo como base asinformações contidas nos bole tinstécnicos de alguns produtos co -merciais e em esquemas de pin -tura normalizados pela Petrobras.

Espessura versus PerfilObservando-se as informa -

ções de fichas técnicas de produ-tos e itens de normas, constatou-se que a espessura das tintas e dosesquemas de pintura tem au -mentado sistematicamente. Hácerca de 50 anos atrás a espessuramáxima das tintas eram da or -dem de 50 micrometros, de poisvieram as tintas HB – HighBuild, cujas espessuras eram de75 µm a 120 µm por demão. Emseguida, surgiram as tintas com,aproximadamente, 400 µm pordemão e atualmente tem-se astin tas com 800 µm até 1250 µmpor demão. Quanto ao perfil derugosidade, o au mento foi feitomais na base do "sentimento" doque com base em algum critériotécnico bem es tabelecido, con-forme poderá ser constatado nosexemplos a seguir.

Tintas comerciais e perfis derugosidade exigidosNa Tabela I, mostram-se os

perfis de rugosidade exigidos poralguns fabricantes e/ou normastécnicas para a aplicação de di -ver sos tipos de tinta epóxi.Pelos resultados apresentados

na Tabela I, observa-se que o cri -tério de 1/4 a 1/3 da espessurado revestimento para se estabele-cer a rugosidade do substratonão se enquadrou nos casos das

sura de tinta muito baixa, ou atémesmo descobertos, o que secons titui num ponto vulnerávelpara o aparecimento prematurode pontos de corrosão. Já umaru gosidade muito baixa podepre judicar a aderência dos reves-timentos aos substratos. Logo, arugosidade ideal é aquela quepro picia boas condições de ade -rência e boa cobertura aos picosdo perfil de rugosidade.Na norma ABNT NBR

7348:07 5, versão corrigida em2010, no item 6.2.2.1, há umainformação de que o valor médiodo perfil de rugosidade deve es tarcompreendido entre 1/4 e 1/3 daespessura total do esquema depintura. Assim, se um es quemade pintura possuir espessura totalde 120 µm (duas demãos com60 µm por demão), o perfil derugosidade deverá es tar com-preendido entre 30 µm e 40 µm,conforme ilustrado na Figura 6.Nessa norma há também du -

as notas que dizem:a. em caso de longo intervalo detempo entre a primeira e a se -gun da demãos, em ambientecor ro sivo, pode-se adotar umper fil de ru go sidade de aproxi-madamente 2/3 da espessurada primeira demão;

b. para esquemas de pintura dealta espessura (> 300 µm), operfil de rugosidade deve serestabelecido atra vés de acordoentre as partes en volvidas noprocesso de pintura.No item a seguir, serão mos -

trados os resultados de um levan-tamento feito a respeito do tema

C & P • Março/Abril • 2014 19

Espessura Faixa de ProporçãoTinta Função média da rugosidade aproximada

película (µm) (µm) (**)N 2680 DF* 450 50 a 70 1/9 a 1/6,4N 2912 III DF* 800 50 a 100 1/16 a 1/8

TABELA II – RUGOSIDADE E ESPESSURA INFORMADAS NAS NORMAS N 2680 6 E N 2912 III 7, PARA AREALIZAÇÃO DOS ENSAIOS DE DESEMPENHO DAS RESPECTIVAS TINTAS EM LABORATÓRIO

DF*(dupla função): Pode ser aplicada diretamente sobre o substrato e atuar como tinta de fundo e acabamento.(**) A proporção foi obtida dividindo-se a espessura média pelos dois valores da faixa de rugosidade.

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que precisa ser discutido. A nor -ma N 2680 6, para uma es pessuramédia de 450 µm, exige uma fai -xa de rugosidade entre 50 µm e70 µm, enquanto que a N 2912III 7, para uma espessura médiade 800 µm, uma faixa de rugosi-dade entre 50 µm a 100 µm.Numa análise bem simples dosvalores mencionados, ob serva-seque a faixa mais am pla de rugosi-dade é da tinta de maior espes-sura, o que não está errado.Ocorre que, do ponto de vistatécnico, a diferença entre as duasfaixas é quase nenhuma. Tal co -mo no caso anterior, todos os va -lo res da faixa de rugosidade datinta N 2680 atendem aos danorma N 2912 III 7. A única di -ferença é que a N 2912 III 7 pos-sui o limite máximo de rugosi-dade ligeiramente maior que o daN 2680. Como se pode cons tatar,o perfil de rugosidade de um re -vestimento com 450 µm atendeao de um revestimento com800 µm. Isto é um ponto impor-tante para ser debatido no sentidode se estabelecer as faixas de ru -gosidade ideais em função da es -pessura e das características físico-químicas dos revestimentos.

Condições de esquemas depintura e rugosidadeNa Tabela III, mostram-se

diversas condições de esquemasde pintura especificados na nor -ma Petrobras N 2913 8, a cerca derevestimentos anticorrosivos paratanque, esfera e ci lin dro de arma -zenamento, bem como os per fisde rugosidade exigidos.Como pode ser observado,

também aqui o conceito de 1/4 a1/3 da espessura do esquema depintura, para se estabelecer o per -fil de rugosidade, não se en -quadrou, especialmente no casodos esquemas de alta espessuracomo, por exemplo, os das con -dições 1 a 6. Portanto, isto re forçaa necessidade de um amplo de -bate sobre o assunto, apesar danor ma ABNT NBR 7348 5 re co -

pe nho das tintas em laboratório,as chapas de aço-carbo no, paracon fecção dos corpos-de-prova,têm que ser submetidas ao jatea-mento abrasivo. A faixa de rugosi-dade exigida e a espessura das tin-tas estão mostradas na Tabela II.Tal como no caso anterior,

ob serva-se que, o critério de seuti lizar 1/4 a 1/3 da espessura dorevestimento para definir a faixaou perfil de rugosidade do subs -trato necessita ser discutido, prin-cipalmente para revestimentos dealta espessura. Na realidade, ob -serva-se que as tintas, em funçãodo avanço tecnológico, permitema obtenção de altas espessuras pordemão e, como con sequência, osesquemas de pin tura também setornaram mais espessos e eficien -tes no com bate à corrosão. Ocor -re que o aumento de rugosidadefoi pe queno em relação ao au -mento de espessura dos revesti-mentos. En tão, é preciso discutireste tema de forma profunda paraque se possa elaborar as especifi-cações de tintas e de esquemas depintura com respaldo técnicobem fundamentado, mesmo quese che gue a conclusão de que osvalores atuais são os mais corretos.Tal como mencionado anteri-

ormente em “Tintas comerciais eperfis de rugosidade exigidos”, afaixa de rugosidade é um tema

3, a faixa é de 50 µm a 100 µm eno da tinta 4, de 50 µm a 75 µm.Em termos técnicos, po de-se di -zer que a diferença entre as duasfaixas de rugosidade é quase ne -nhuma, uma vez que o perfil derugosidade exigido para a tinta 3atende ao da tinta 4. Portanto, éoutro ponto que me rece ser de -ba tido, ou seja, estabelecer de for -ma fundamentada os limites derugosidade.

Tintas normalizadas pelaPetrobrasA norma N 2680 6 corres -

ponde à tinta epóxi sem solven testolerante a superfícies úmidas e aN 2912 III 7 à tinta epóxi No vo -lac com flocos de vidro. Pa ra area lização dos ensaios de desem -

20 C & P • Março/Abril • 2014

Figura 3 – Ilustração de umconceito utilizado com relação àespessura do revestimento xaltura do perfil de rugosidade

Figura 4 – Ilustração comparativa de um alicerce de sobrado paraum edifício de 15 andares

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dem a espessura do re vesti mentoacima dos picos. Com is so, teori-camente, não há risco dos picosmais altos ficarem com menor es -pessura de revestimento.Porém, há que se ter em

mente que um perfil muito eleva-do pode ocasionar um consumoadicional de tinta de fundo e comisso aumentar o custo da pintura.Utilizando-se metodo lo gia de cál-

rentes como, por exemplo, no ca -so das condições 6 (espessura de800 µm), 7 (espessura de190 µm) e 13 (espessura de170 µm). Do ponto de vista téc-nico, os esquemas das duas últi-mas condições não são afetadosem termos de proteção anticorro-siva, uma vez que os medidoresde espessura que atuam pelo prin -cípio de indução magnética, me -

mendar que, acima de 300 µm deespessura, o perfil de rugosidadeseja acordado previamente entreas partes envolvidas na apli caçãodos esquemas de pintura.Outro aspecto que chama a

atenção para um debate, tal co momencionado em itens anteriores,é a utilização da mesma fai xa derugosidade para esquemas de pin-tura com espessuras muito dife -

C & P • Março/Abril • 2014 21

Finalidade Condição Espessura total Perfil de Proporção Proporçãodo esquema (µm) rugosidade (µm) aproximada 1/4 a 1/3 (µm)

1 450 70 a 100 1/6 a 1/4 112 a 150Revestimento 2 450 70 a 100 1/6 a 1/4 112 a 150interno 3 500 70 a 100 1/7 a 1/5 125 a 166de tanques 4 450 70 a 100 1/6 a 1/4 112 a 150

5 500 70 a 100 1/7 a 1/5 125 a 1666 800 70 a 100 1/11 a 1/8 200 a 2667 190 70 a 100 1/3 a 1/2 47 a 63

Revestimento 8 120 70 a 100 1/2 a 1/1,2 30 a 40externo 9 150 70 a 100 1/2 a 1/1,5 37 a 50de tanques Costado: 175 1/2.5 a 1/1,7 44 a 58

10 Teto: 350 70 a 100 1/5 a 1/3,5 88 a 117Teto c/ isol.: 300 1/4,3 a 1/3 75 a 100

Revestimento 11 400 70 a 100 1/6 a 1/4 100 a 133internode esferas 12 400 70 a 100 1/6 a 1/4 100 a 133e cilindrosRevestimentoexterno 13 170 70 a 100 1/2 a 1/1,7 42 a 57(equip. semisolamento 14 155 70 a 100 1/2,2 a 1/1,5 39 a 52térmico)

Revestimento 15 200 70 a 100 1/3 a 1/2 50 a 67externo 16 150 70 a 100 1/2 a 1/1,5 37 a 50

(equip. com 17 200 70 a 100 1/3 a 1/2 50 a 67isolamento 18 30 70 a 100 (*) (*)térmico) 19 200 70 a 100 1/3 a 1/2 50 a 67

TABELA III – ESPESSURA DE ESQUEMAS DE PINTURA E RUGOSIDADE DO SUBSTRATOPREVISTAS NA NORMA PETROBRAS N 2913 8

(*) Por se tratar de uma condição que difere totalmente das demais, pois o revestimento é decorrente da aplicaçãode duas demãos de tinta indicadora de temperatura, que possui características muito específicas, as informações nãoserão analisadas.

Figura 5 – Comparação entre perfis de rugosidade

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questões necessitam ser debati-das, como, por exemplo:• Quais são os fatores que devemnortear a seleção do perfil deru gosidade?• Qual a influência das pro-priedades físico-químicas datinta de fundo na seleção doperfil de rugosidade?• Como estabelecer o perfil deru gosidade baseado numa fai -xa de valores mínimo e máxi-mo, ou, fixando apenas o va -lor mí nimo?Portanto, um debate neste

sen tido certamente traria umacon tribuição muito importantepara todos os órgãos e profissio -nais envolvidos com a proteçãoan ticorrosiva, por meio de reves-timentos orgânicos, no Brasil.Além de gerar critérios técnicospara se estabelecer o perfil de ru -gosidade, permitiria obter da dospara a seleção de abrasivos e dagranulometria mais adequadapa ra se atingir os valores deseja-dos de rugosidade.

ConclusõesBaseado nos resultados apre -

sen tados, na discussão dos mes -mos e considerando a im por tân -cia da rugosidade do subs trato naaderência dos re vesti men tos anti-corrosivos, po de-se concluir que:a. Em função das novas tecno -logias de tintas que surgiramnos últimos anos, é impor tan tea realização de debates, com apar ticipação de empresas eprofissionais envolvidos com apintura anticorrosiva, no senti-

mente, se manteve em valorespró ximos dos convencionais dealguns anos atrás. As faixas derugosidade sofreram poucas alte -ra ções. Na época em que a areiapodia ser utilizada como abrasivo,o perfil de rugosidade exigido poralgumas empresas era de 30 µm a70 µm e, no caso da granalha deaço, 30 µm a 85 µm. Posterior -mente, em função do surgimentode novas tecnologias de tintas, operfil passou a ser de 40 µm a85 µm, depois de 50 µm a100 µm e atualmente, em certosesquemas de pintura, de 70 µm a100 µm. É importante destacarque estes dados são es pecíficos daPetrobras em fun ção dos esque-mas utilizados pe la empresa e,portanto, não po dem ser utiliza-dos de forma in dis criminada.Além dos fatos mencionados,

há certos valores de rugosidadeque geram algumas dúvidas, co -mo, por exemplo, o esquema depintura da condição 6 da Tabela3, cuja espessura do revestimentoé de 800 µm e o perfil de rugosi-dade exigido é de 50 µm a100 µm. O esquema de pintura7, cuja espessura é de 190 µm, operfil exigido é o mesmo, ou seja,50 µm a 100 µm. Será que para190 µm de espessura necessita-sede um perfil alto, igual ao dorevestimento com 800 µm? Co -mo se sabe, o perfil alto gera ummaior consumo de tinta e istosig nifica gasto de dinheiro. Ouentão, será que o perfil estabeleci-do é suficiente para um revesti-mento de 800 µm? Estas e outras

culo de rendimento prático detintas publicado pelo GCOI(Ele trobras) 9, um perfil de ru -gosidade médio de 85 µm podeocasionar um consumo adi-cional de tinta de fundo da or -dem de 12 %, em relação a umperfil médio de 45 µm. Por -tanto, é uma diferença que nãopode ser desprezada.

Considerações finaisCom a apresentação deste tra -

balho não se pretende de for maalguma fazer quaisquer críticas àsrecomendações dos fabricantes derevestimentos e nem às especifi-cações das empresas. O objetivo émostrar a necessidade de se deba -ter um tema importante que é obinômio espessura do revestimen-to x perfil de rugosidade do subs -trato. Nos úl ti mos anos, comocomentado ao longo deste traba -lho, os avanços tecnológicos nosetor de tintas anticorrosivas noBrasil foram marcantes, especial-mente impulsionados pela Petro -bras, através de seu Centro de Pes -quisas (CENPES). Neste aspecto,as tintas modernas são mais ade -rentes, mais coesas, mais imper-meáveis, de menor impacto am -biental e permitem a obten ção dealtas espessuras por demão. Porisso, pode-se especificar e aplicares quemas de pintura com altasespessuras (até 1250 µm) e commenor número de demãos.Diante do que foi apresenta-

do, observa-se que as espessurasdos revestimentos aumentaramenquanto a rugosidade, pratica-

Figura 6 – Perfis de rugosidade para atender ao requisito de 1/4 a 1/3 da espessura total do esquema depintura (120 µm), previsto na ABNT NBR 7348 5

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8. Petrobras N 2913 Rev.A, Revesti mentosanticorrosivos para tanque, esfera e cilin-dro de armazenamento, Rio de Janeiro,Agosto (2011).

9. SCM-053, Critérios para a determi-nação do rendimento de tintas, Ele tro -bras – gcoi, Subcomitê de Manu -tenção, Rio de Janeiro, maio (1987).

Referências Bibliográficas1. SSPC 91-07, Effect of surface contami-nants on coatings life, SSPC, 134 p.(1991).

2. F. L. Fragata, M. J. Saad, C. C.Amorim, Desempenho de esquemas depintura aplicados em superfícies ferrosascom mesmo grau de limpeza visual, po -rém com diferentes concentrações de con-taminantes salinos, latincorr 2006,abra co/aicop/nace, Fortaleza (2006).

3. V. Gentil, Corrosão, ltc editora, 5aedição, Rio de Janeiro (2007).

4. C. Munger, Corrosion prevention bypro tective coatings, nace, Houston(1984).

5. ABNT NBR 7348:2007, versão cor-rigida em 2010, Pintura Industrial -Preparação de superfície com jato abrasi-vo e hidrojateamento.

6. Petrobras N 2680, Tinta epóxi sem sol-vente, tolerante a superfícies molha das,Rio de Janeiro, Abril (2011).

7. Petrobras N 2912, Tinta epóxi "Novo -lac", Rio de Janeiro, Agosto (2010).

do de se estabelecer os parâ me -tros ou critérios que devemnor tear a seleção do perfil deru gosidade do substrato em re -lação à espes su ra dos revesti-mentos.

b. A realização de debates sobre otema em questão pode trazeruma série de benefícios técni-cos e econômicos para as em -presas, bem como melhorar acapacitação técnica dos profis-sionais, pois o assunto faz par -te do programa dos cur sos deFor mação de Ins petores dePin tura da ABRACO.

c. O critério de se utilizar 1/4 a1/3 da espessura da espessurado revestimento para se esta be -lecer o perfil de rugosidade, emfunção do que foi mostradoneste trabalho, precisa ser am -pla mente discutido, principal-mente para re ves timentos comespessuras elevadas.

Fernando de Loureiro FragataEngenheiro químico pela UniversidadeFederal Rural do Rio de Janeiro –UFRRJ. Psquisador da área de corrosãoda Eletrobras-Cepel de 1979 a 2013.Atual instrutor do curso de inspetores depintura – ABRACO/PETROBRAS

Celso GneccoEngenheiro Químico pela Escola Superiorde Química Oswaldo Cruz.Gerente deTreinamento Técnico da Sherwin-Williams. Professor da ABRACO,ABRAFATI e ABENDI.Contatos: [email protected] [email protected]

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Artigo Técnico

Sensores de monitoramento dorisco de corrosão nas estruturas

de concreto atmosféricas

vida útil e nos custos totais daconstrução, além de acarretar noaumento do período de conser-vação do seu aspecto estéticooriginal 1-3.Na prática, o risco de corro -

são é avaliado por meio da verifi-cação periódica do estado da ar -madura e das alterações nas pro-priedades do concreto. Isso podeser feito por meio do embuti-mento no concreto de cobrimen-to de sensores de aquisição con-tínua de dados. Esses sensorestêm denominação variável, sendomuitas vezes chamados de acordocom a sua geometria ou com oparâmetro a ser monitorado.Segundo Goltermann, Jen sen

e Andersen 4, os sensores de mo -nitoramento permanente sãouma ferramenta valiosa, pois per -mitem o melhor conheci men todos mecanismos de deterioraçãodas estruturas de concreto. Nocaso da corrosão, se gun do estu-dos teóricos de Schiegg eSteiner 5, esta é detectada pelossensores quando 5 % da estrutu-ra esta deteriorada, enquantoque, em inspeções tradicionais,essa porcentagem seria de 25 %.Outras vantagens do uso de

sensores são as seguintes 4,6-7:• maior conhecimento do com-portamento da estrutura aolon go dos anos, podendo osda dos obtidos serem usados emmodelos matemáticos bastanteseguros para a previsão de vidaútil da estrutura;• otimização e melhor planeja-mento das intervenções de ins -peção e de reparo da estrutura,incluindo interrupções de trá -fego e instalações de infraestru-

tura de apoio e de retirada detes temunhos em componentesda estrutura. A redução doscus tos é estimada entre 10 % e20 % por Bässler et al. 7 e entre25 % e 40 % por Goltermann,Jensen e Andersen 4;• avaliação de diferentes cená -rios, por exemplo, mudança dosistema de tratamento superfi-cial, troca de material ou inter-rupção da proteção catódica.Os sensores são usados para o

monitoramento do risco de cor-rosão tanto em estruturas novascomo em estruturas existentes.Em estruturas novas, os sensoressão posicionados sobre as arma -duras antes da concretagem. Emestruturas existentes, são intro-duzidos em furos realizados aolongo da espessura do concretode cobrimento da armadura. Se -gundo Raupach, Gulikers eReichling 8, os sensores são espe-cialmente adequados para moni-torar estruturas existentes emque um estado crítico de deterio-ração pode ser atingido em tem -po relativamente curto. Nessasestruturas, os sensores, além demonitorar o risco de corrosão,po dem fornecer a taxa de corro -são e podem permitir a verifica -ção da eficiência/durabilidade dereparos.O monitoramento do risco de

corrosão pode ser feito em es tru -turas atmosféricas, enterradas ousubmersas, sendo mais frequenteem estruturas atmosféricas. Nes -sas estruturas, os sensores sãoem butidos em diferentes com-ponentes, especialmente na que -les expostos a uma forte agres-sividade ambiental. Nota-se que,

Por Adriana de

Araújo

ResumoAtualmente, os sensores são

um instrumento valioso para omo nitoramento das estruturasde concreto. Dentre as possíveisfi nalidades dos sensores, destaca-se o seu embutimento no con -cre to para a avaliação do risco decorrosão das armaduras. Saben -do-se esse risco, medidas de pre-venção ou de controle da cor-rosão em curso podem ser de fi ni -das corretamente e realizados emperíodo programado. Neste arti-go, diferentes tipos de sensoresde permanente aquisação de da -dos são apresentados.

AbstractCurrently, sensors are valuable

instrument for monitoring of con-crete structures. Among the possiblepurposes of the sensors, the evalua-tion of the risk of reinforcementcorrosion is one of the most impor-tant. Knowing this risk, the pre-vention or the control of a corro-sion process in progress can beproperly defined and be performedin a scheduled period. In this arti-cle, different types of sensors forpermanent acquisition data arepresented.

IntroduçãoO monitoramento das estru-

turas de concreto armado possi-bilita que o risco de corrosão sejaestimado ao longo dos anos desua utilização. Com o conheci-mento desse risco, intervençõesde prevenção da corrosão ou decontrole da corrosão já estabele-cida podem ser programadas erealizadas em períodos adequa-dos. Isso reflete positivamente na

Sensors for monitoring the risk of corrosion in atmospheric concrete structures

Co-autora:ZehbourPanossian

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tanto as características da es -trutura como as condições agres-sivas às quais a mesma está ex -posta são fatores importantes naseleção do tipo de sensor e nametodologia da análise dos da -dos obtidos. Como exemplo, ci -ta-se o estudo de Polder, Peelen eLeegwater 9 que observaram quenem todos os parâmetros usu al -mente monitorados por sensoresembutidos em estruturas atmos-féricas são significativos para ava -liar o risco de corrosão de arma -duras de paredes de túneis.Nos sensores, os dados po -

dem ser obtidos por meio de lei -turas feitas manualmente ou pormeio de sistema eletrônico. Noprimeiro caso, as leituras são fei -tas em campo, diretamente nossensores cujos terminais são co -nectados a um painel individualou a um painel central. No se -gundo caso, as leituras são feitasautomaticamente e armazenadaseletronicamente (software ehard ware), tendo-se um gerenci-amento contínuo dos dados. Asleituras podem ainda ser dispo -nibilizadas por meio de sistemade transmissão remota de dados,o que permite o monitoramentoda estrutura em tempo real.Nota-se que, atualmente, a

implantação de sistemas eletrô -ni cos apresenta custo bem supe-rior ao uso de sensores com lei -turas manuais. No entanto, oscustos de automação devemdiminuir decorrente do crescentedesenvolvimento de equipamen-tos eletrônicos 8. Isso deve tam-bém resultar em disponibilidadeno mercado internacional desen sores cada vez mais eficientese duráveis.

Sensores galvânicosA maioria dos sensores dis po -

níveis no mercado internacionalpara avaliação do risco da cor-rosão em estruturas de concretofundamenta-se no monitora-mento da variação da correntegalvânica. A corrente galvânica

aparece quando, em um mesmomeio condutivo, se faz o contatoelétrico entre dois metais distin-tos ou entre dois metais simi-lares, porém em estados distintos(estado ativo ou passivo) decor-rente das alterações do meiojunto a um dos metais 10. Paraessa medição, usa-se um amperí -metro de resistência zero, conhe -cida como técnica ZRA (Zero-Resistance Ammeter).Usualmente, a medição da

cor rente galvânica em estruturasde concreto é feita pelo contatoelétrico entre uma barra de aço-carbono do sensor e/ou da arma -dura com outra barra de metalmais nobre que apresenta poten-cial eletroquímico estável emcon creto (estado passivo). Na au -sência de barra de metal mais no -bre, a medição pode ser feia entreo sensor e a armadura (em estadopassivo).Na prática, para a avalição do

risco de corrosão nas estruturasde concreto, os sensores galvâni-cos constam de um conjunto debarras de aço-carbono, eletrica-mente isoladas. Com o embuti-mento do sensor no concreto, es -sas barras ficam posicionadas emdiferentes profundidades, sem-pre menores do que a da arma -dura. Esse conjunto de barras dosensor é também denominadode anodo.Na proximidade do anodo, é

embutida a mencionada barra demetal mais nobre, denominadade catodo. Em geral, como cato-do utilizam-se aços inoxidáveisaltamente resistentes à corrosãoaos íons cloreto ou titânio reves -tido com platina ou com mistu-ra de óxidos de metais nobres(MMO).A corrente galvânica é medi-

da entre cada barra de aço-car-bono do anodo e o catodo. Emconcreto íntegro, essa corrente édesprezível, ou seja, muito baixa.Isso porque, as barras de aço-car-bono estão em estado passivo,por tanto, apresentando uma di -

fe rença de potencial desprezívelem relação ao catodo tambémpassivo. O mesmo não ocorrequando um processo corrosivo éestabelecido nas barras. Nesse ca -so, a corrente galvânica apresen-ta um valor significativo em de -corrência da variação do poten-cial do anodo que assume valoresmais negativos em relação ao ob -tidos inicialmente, em seu es tadopassivo.O processo corrosivo nas bar-

ras do anodo do sensor ocorregradativamente, conforme oavan ço da frente de agentesagres sivos no concreto de cobri-mento. Sendo assim, a correntegalvânica aumenta no sentido dabarra que foi embutida maispróxima à superfície do concretopara a barra embutida em maiorprofundidade. Esse avanço deagen tes é devido, geralmente, aoingresso do dióxido de carbonoque diminui o pH da solução deporos (carbonatação) ou ao in -gres so de íons cloretos em teorescríticos.Nota-se que não há uma

faixa fixa de valores de correntegalvânica que caracterizam o es -tado ativo das barras de aço-car-bono do anodo. Isso porque,tem-se uma variedade de inter-ferências na corrente circun-dante, como a área dos eletrodos,a qualidade do concreto e o teorde íons cloreto no concreto 11.Assim sendo, não é o valor abso-luto da corrente que deve serconsiderado, mas sim a variaçãode seus valores ao longo dotempo. Cabe mencionar que, fa -bricantes de sensores galvânicosdisponibilizam equipamentospa ra a medição da corrente e quetambém podem indicar valoreslimites para o estado ativo oupas sivo de corrosão, sendo issopos sível devido a estudos realiza-dos em laboratório e em campo.Usualmente, recomenda-se

que a leitura da corrente galvâni-ca seja feita poucos segundosapós o estabelecimento do con-

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sa determinação é feita entre pa -res de barras de anodo e com ouso de um ohmímetro alimenta-do com corrente alternada. A re -sistividade também pode ser ob -tida com sensores de umidade,co mo o descrito mais adiante.Também com pequenas mo -

dificações nos sensores galvâni-cos, pode-se determinar o poten-cial de circuito aberto e a taxainstantânea de corrosão das bar-ras do anodo do sensor e da ar -madura e, ainda, a temperaturado concreto. O potencial de cir-cuito aberto das barras do anodoé medido com o uso de um vol -tímetro de alta impedância e umeletrodo de referência ou umpseu doeletrodo de referência. Ataxa de corrosão instantânea po -de ser determinada pela técnicade polarização linear, sendo paratanto necessário o uso de um po -tenciostato. E finalmente, com oacoplamento no sensor de tem-peratura, pode-se obter a tempe -ratura do concreto. Cita-se que adeterminação da taxa ins tan tâ -nea de corrosão é abordada maisadiante (sensor de taxa ins tan -tânea de corrosão).Usualmente, a avaliação do

risco de corrosão é feita com adeterminação da corrente galvâ -nica e do potencial de circuitoaberto. Segundo Vennesland,Raupach e Andrade 13, um au -mento da corrente galvânicaacompanhado por uma dimi -nui ção do potencial de circuitoaber to indica claramente queum nível crítico de íons cloretofoi atingido ou que a frente decarbonatação alcançou as barrasdo anodo do sensor.Para a determinação do po -

tencial de circuito aberto dasbar ras do sensor, os seguintes ele -trodos podem ser usados:• eletrodo de referência: eletrodoque apresenta potencial co nhe -cido em relação ao eletrodo dehidrogênio, sendo o valor re -produtível e estável ao longodo tempo, dentre outras carac-

parte do oxigênio pelo catodo.No caso de concretos de baixaresistividade elétrica, a distânciaentre o anodo e o catodo podechegar a alguns metros 1.Nota-se que a resistividade

elé trica é um parâmetro impor-tante a ser considerado na avali-ação do risco de corrosão. A resis-tividade elétrica é função da umi-dade do concreto e do conteúdodo eletrólito. Tradicional mente aresistividade elétrica do concretoé determinada pela técnica dequatro pinos (Wenner four elec-trode) 12. Com pequenas modifi-cações nos sensores galvâ nicos,pode ser determinada a re sis -tividade elétrica do concreto. Es -

tato elétrico entre o anodo e o ca -todo. Isso porque, essa corren tenão é estável ao longo do tempode medição 9.Outra fator a ser considerado

é a distância entre o anodo e ocatodo. Normalmente, o catodoé instalado próximo do anodo,em região de concreto aerado,em que há livre acesso do oxi -gênio. No caso do concreto daregião estar sujeito à saturaçãopor longos períodos (como emcomponentes submersos e ex -pos tos à variação de maré), emque já há naturalmente restriçãodo acesso de oxigênio, a distânciaentre o anodo e o catodo deve sermaior, visto que há consumo de

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Figura 1 – Sensor escada (Anode Ladder). Fonte: Sensortec

Figura 2 – Sensor 900 (Concrete Multi-depth Sensor,Model 900). Fonte: Aselco (representante no Brasil da RohrbackCosasco Systems)

Barras de aço-carbono (anodo)

Barra de aço-carbonoa ser embutida junto àarmadura (anodo)

Barra de titâniorevestido com óxidode platina (catodo)

Painel de leitura

Barras de aço-carbono (anodo)

Barras de açoinoxidável (catodo)

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mencionados 18. O sensor demúltiplos eletrodos determina opotencial de circuito aberto dasbarras do anodo com o uso doeletrodo de referência ERE20(Mn/MnO2) embutido na suaproximidade, e a temperatura doconcreto por meio de eletrodoespecífico embutido na base dosensor 19.No sensor escada e no sensor

900, as barras de aço-carbonoconstituintes do anodo são retase estão posicionadas em paralelo.No sensor de anéis expansivos,em vez de barras são usados anéisque estão posicionados uns sobreos outros. No sensor de múlti -plos eletrodos, as barras do ano -do são retas e estão posicionadasem altura e ângulos diferentesem relação a uma base circular.Esses sensores podem ser visuali -zados nas Figuras 1 a 3.No sensor escada e no sen-

sor de anéis expansivos, umabarra de titânio ativado (revesti-do com MMO) é usada comocatodo, sendo esta posicionadana proxi midade das barras deanodo quando da instalação dosensor. No sensor 900, o catodosão barras de aço inoxidável, asquais estão posicionadas nomesmo alinhamento das barrasdo ano do como mostra a Figura2. No sensor de múltiplos ele -trodos, uma tela de titânio ati-

de referência padrão, a avaliaçãodo risco é feita tanto pela análisedos valores absolutos de poten-cial de circuito aberto como pelaanálise da sua variação ao longodo tempo. A análise dos valoresabsolutos é feita em relação a va -lores normalizados 15 que indi -cam a probabilidade de ocorrên-cia de corrosão.Uma revisão bibliográfica

mos trou que há muitas pesqui -sas para desenvolvimento desensores, no entanto, comer -cial men te, o número de forne -cedores ainda pode ser consi -derado limitado. Alguns sen-sores dis poníveis no mercadosão os seguintes:• sensor escada (Anode Ladder) esensor de anéis expansivos(Expansion Ring Anode), ambosda empresa Sensortec;• sensor de múltiplos eletrodos(CorroWatch Multisensor), daempresa Force Technology;• sensor 900 (Concrete Multi-depth Sensor, Model 900), daempresa Rohrback CosascoSystems.Além da corrente galvânica, o

sensor escada e o sensor 900 po -dem ser usados para determinartodos os demais parâmetrosmencionados anteriormente 16-17.O sensor de anéis expansivospode ser usado para determinaros três primeiros parâmetros

terísticas 14. Também pode serchamado de eletrodo de refe -rência pa drão ou verdadeiro(true reference electrode). Hádiferentes tipos de eletrodo dereferência, citam-se o eletrodode prata/cloreto de prata –Ag/AgCl e o eletrodo man-ganês/óxido de manganês –Mn/MnO2 que são usados em -butidos no concreto (eletrodospermanentes) e o eletrodo decobre sulfato de cobre usadoposicionado sobre a superfíciedo concreto. Geralmente, dá-sepreferência aos eletrodos em -butidos que ficam posiciona-dos próximos do anodo. Essaproximidade diminui a inter-ferência da resistência do meio(queda ôhmica) na medição;• pseudoeletrodo de referência:eletrodo que não apresenta asmesmas características do ele -trodo de referência 14. Usual -men te, não mantém potencialestável, mas sua variação é pre-visível em condições conheci-das. Dentre tais condições, esseé mais usado nos meios aera-dos, em que os potenciais doeletrodo são mais estáveis aolongo do tempo. O catodo dosensor, que é uma barra de açoinoxidável ou de titânio re ves -tido com platina ou revestidocom mistura de óxidos metáli-cos – MMO, é o pseudoeletro-do mais usado. Outra opção é aprópria armadura ou uma bar rade aço-carbono em bu tida naproximidade da ar ma dura, des -de que no estado passivo.A avaliação do risco de cor-

rosão da armadura com pseu-doeletrodo de referência é feitapelo monitoramento da variaçãodos valores de potencial de cir-cuito aberto em cada uma dasbarras do anodo e, também, en -tre elas. Cita-se que fabrican tesdos sensores disponibilizam equi -pamentos para a medição do po -tencial e dos outros parâme trosmencionados.No caso do uso de eletrodo

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Figura 3 – Sensor de anéis expansivos (Expansion Ring Anode).Fonte: Sensortec

Anéis de isolamentoelétrico e de vedação(faixa preta e branca)

Barra de titâniorevestido com óxidode platina (catodo)

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terna conectada às referidasbarras 22.

Sensor de umidadeO início da corrosão da ar -

madura é influenciado significati-vamente pela umidade do concre-to, pois a umidade pode retardaro ingresso de dióxido de carbono,mas é pré-requisito para a pene-tração de íons cloreto 23. O avan -ço da frente de carbonatação émaior em concreto com umidadeem torno de 50 % e, a pe ne traçãode íons cloreto é maior, basica-mente, quanto maior a ex posiçãodo concreto à água salina.A umidade também influen-

cia a taxa de corrosão da armadu-ra, sendo esta insignificante nacondição de umidade muito bai -xa ou muito alta (concreto satu-rado com água) e, bastante signi-ficativa em valores médios deumidade 23. Em períodos longosde monitoramento da umidade,ob têm-se informações im por tan -tes dos valores máximos da taxade corrosão em relação ao tempodecorrido 8.A Figura 5 apresenta um

sen sor de umidade, denomina-do de sensor de múltiplos anéis(Multi ring Electrode). Pela figu-ra, pode-se observar que essesensor é constituído de anéis deaço inoxidá vel sobrepostos,tendo entre eles, outros anéis deisolamento elétrico e de veda -ção. Segundo estudos Bässler etal. (2003), esse sensor monitoraas variações de umidade do con -creto, possibilitando a ob ten çãodo perfil de umidade do concre-to. Isso pode ser feita até emtorno 45 mm de profundidadedo concreto de cobrimento 24.Com o conhecimento do

per fil de umidade, pode-se ava -liar a eficiência de sistema deproteção superficial do concretocontra o ingresso da água, alémdo risco de corrosão. Des se mo -do, o sensor é usado em cons tru -ções novas ou existen tes, incluin-do aquelas em reparo 2, 14, 20.

uso de um equipamento manualde torção. Essa expansão e a pre-sença de anéis de vedação evitama penetração de água pela parededo furo. Devido à possibilidadede penetração de água nessa pa -rede, não se recomenda o uso dosensor na condição de imersãoou em situações de acúmulo deágua sobre superfícies horizon-tais (poça de água) 18.Nota-se que, para evitar a

corrosão das barras de aço-car-bono do anodo dos sensoresapresentados para uso em obrasnovas, a sua instalação deve serfeita momentos antes do lança-mento do concreto. Além disso,as barras do anodo e o catododos sensores apresentados de -vem estar isolados eletricamen -te da armadura.No passado, os sensores eram

desenvolvidos para que as lei -turas fossem feitas manual-mente, com uso de equipamen-tos portáveis. No entanto, atual-mente esses são providos de sis-temas eletrônicos de leituras,como por exemplo, o sensor es -cada e o sensor de anéis expan-sivos 20. Segundo Nygaard eKlinghoffer 21, o mesmo foi feitopara o sensor de múltiplos ele -tro dos que dispõe também defer ramentas para a transferênciade dados.Finalmente, cabe mencionar

que é esperada degradação pre-matura do concreto de cobri-mento no local de embutimen-to do sensor galvânico. Isso éválido para aqueles em que bar-ras de aço-carbono do anodosão posicionadas em baixa pro-fundidade no concreto de co -brimento. Com a evolução dacorrosão des sas barras, há peri-go de fissuração e desplacamen-to do concreto. Para evitar quea intensificação da corrosão dasbarras superficiais resulte na de -gradação do concreto, sistemasde proteção ca tó dica po dem serusados. Essa prote ção é feitacom a instalação de bateria ex -

vado, fixada na base de apoiodas barras do anodo, é usadacomo catodo.Os sensores escada, de múlti-

plos eletrodos e o sensor 900foram desenvolvidos para o mo -nitoramento do risco de corrosãoem construções novas, como tú -neis, pontes, píeres, fundações eoutros tipos de construções. Osensor de anéis expansivos foidesenvolvido para uso em cons -truções existentes, o que incluiaquelas em período de recupera -ção estrutural 11.O sensor escada e o sensor

900 são instalados em posiçãoinclinada sobre a armadura. Ograu dessa inclinação é variável,sendo definida conforme a es pes -sura do concreto de cobri men to.A Figura 4 ilustra a instalação dosensor escada.Quanto à instalação do sen-

sor de anéis expansivos, este éembutido no concreto por meiode furo na camada de cobrimen-to da armadura. Na proximidadedesse furo, outro é realizado parao embutimento do catodo. Parao perfeito contato da superfícieexposta dos anéis de anodo dosensor com a da parede do furo,estes anéis são expandidos com o

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Figura 4 – Sensor escada(Anode Ladder) sobre aarmadura, em posição inclina-da. Fonte: Sensortec

Sensor posicionadoinclinado sobre aarmadura

Sensor posicionadoinclinado sobre aarmadura

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nal mente, as me dições podemser feitas manualmente com ouso de potenciostato por tátilco nectado a um notebook.Além da avaliação da varia -

ção da taxa de corrosão instan-tânea ao longo do tempo, os va -lores absolutos obtidos podemser analisados em relação a cri -térios estabelecidos por pesqui -sa dores, como Andrade et al. 26.Reco men da-se que essas avalia -ções se jam feitas em conjuntocom a análise das condiçõesam bientais de exposição da es -trutura e das características doconcreto. Cita-se que a tempe -ratura e a resistividade elétricado concreto, a presença deanomalias na sua superfíciebem como a incidência deáguas pluviais interferem bas-tante na taxa de corrosão.Além disso, segundo Rau -

pach, Gulikers e Reichling 8, aavaliação da taxa de corrosãotam bém deve considerar oagen te agressivo causador dacorro são, sendo que, o ingressodo dió xido de carbono (carbo -na ta ção) causa corrosão gene ra -lizada das armaduras, enquanto

maior deve ser a intensidade dacorrosão des sa armadura e, con-sequentemente, mais rapida-mente o concreto de seu cobri-mento se deteriorará, principal-mente por fissuração seguida dedesplacamento. Nota-se que otempo estimado para que essafissuração é bem menor do queo tempo de des passivação daarmadura 25.Em geral, a taxa de corrosão

instantânea é estimada pelaaplicação da técnica de polari -zação linear. Essa técnica ébaseada no fato de que a curvade polarização de sistemasmetal/meio apresenta um tre-cho linear na região do poten-cial de circuito aberto (baixassobretensões). Nesse trecho, édeterminada a resistência depolarização (Rp) que tem rela -ção com a taxa de corrosão con-forme a equação de Stern Geary26 (veja o quadro acima).Na prática, muitos autores

adotam o valor de B de 26 mVpara medições em campo. Noca so do uso da armadura comoeletrodo de trabalho, é feito oisolamento de um trecho próxi -mo ao sensor ou a introduçãode uma barra junto à armadura.Em ambos os casos, deve-se co -nhecer a área exposta do ele -trodo de trabalho 1,27.As medições em campo da

taxa de corrosão podem ser fei -tas manual ou automatica-mente, com o uso de equipa-mentos dis ponibilizados pelofor necedor do sensor. Opcio -

O perfil de umidade é obtidoa partir da determinação da resis -tência ôhmica entre pares deanéis metálicos adjacentes dosensor. Para isto, convertem-se osvalores da resistência de cada parem resistividade elétrica usando aconstante da célula. Por meio decurvas de calibra ção, é possível aconversão dos valores de resistivi-dade elétrica em umidade. Co -nhecendo as profundidades deembutimento dos anéis, obtém-se o perfil de umidade. Como atemperatura do concreto afeta aresistência medida, determina-setambém a temperatura para a suacompensação. Para tanto, há umeletrodo de temperatura em bu -tido no corpo do sensor 8,24.Vale ressaltar que, os cálcu-

los descritos para a obtenção daresistividade e da umidade doconcreto a partir das medidasde resistência não são precisos.Com isso, os valores de umi-dade obtidos pelo sensor demúltiplos anéis devem ser anali -sados so men te em função desuas variações ao longo do tem -po, as quais refletem as pro-priedades do concreto 14.

Sensores de taxa decorrosão instantâneaA taxa de corrosão instan-

tânea é um parâmetro impor -tan te a ser monitorado nasestruturas de concreto expostasa um ambiente agressivo e queapresentam sua armadura des -passivada. Quanto maior é aagres sividade do ambiente,

C & P • Março/Abril • 2014 29

icorr = Rp

1 ba . bc2,303(ba + bc) Rp

B

EQUAÇÃO DE STERN GEARY

icorr = taxa de corrosão oudensidade de correntede corrosão, em µA/cm2

B = constante empírica,obtida a partir daconstante anódica (ba) e

catódica (bc) de Tafel,em mV.

Rp = coeficiente angular obtidoem trecho reto da curvapotencial em função dacorrente, em kΩ.cm2

Figura 5 – Sensor de múltiplosanéis (Multiring electrode).Fonte: Sensortec

Anéis de vedaçãoe isolamento elétrico

Anéis de vedaçãoe isolamento elétrico

Anéis de açoinoxidávelAnéis de açoinoxidável

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cuito aberto do eletrodo de tra-balho (barra de aço-carbono)do sensor.O sensor ECI-1 também é

provido de eletrodo seletivo deAg/AgCl e sensor de tempera -tura, adequados para a determi-nação da concentração de íonscloreto no concreto e, ainda,provido de quatro barras de açoinoxidável para a determinaçãoda resistividade elétrica do con-creto. A determinação da con-centração de íons cloreto é feitapelo monitoramento da tempe -ratura e da variação do poten-cial de eletrodo Ag/AgCl que édependente do teor de íonscloreto na água de poro do con-creto em relação ao eletrodo dereferência de Mn/MnO2.Quan to à resistividade elétrica,esta é determinada pela técnicade quatro pinos, mencionadaanteriormente 30-31.Esses sensores foram desen-

volvidos para o monitoramentodo risco de corrosão em cons -truções novas ou existentes du -rante recuperação estrutural.Ci ta-se que o sensor ECI-1também pode ser usado paramonitorar a presença de clore-tos no concreto fresco e tam-bém sua temperatura e umi-dade (resistividade elétrica) 31.

Sensores de fibra ópticaLi et al. 32 citam que tanto o

monitoramento do risco dacor rosão como a avaliação daes ta bi li dade das estruturas exi -gem o desenvolvimento de no -vos sensores que atendam auma varie da de de situações. Se -gundo os au tores, os sensoresde fibra óptica são uma ferra-menta promissora para atenderessa demanda, apresentandovan tagens em rela ção aos sen-sores convencionais, como osmencionados anteriormente.Isso porque, a implantação

de sistemas de monitoramentocom uso de sensores de fibraóptica é considerada mais sim-

taxa de corrosão instantâneadas barras do anodo e/ou daarmadura (eletrodos de traba -lho). No sensor escada e no sen-sor 900, po dem-se usar três oudois eletrodos. No caso de trêseletrodos, usa-se uma barra doanodo do sensor como eletrodode traba lho, uma barra adja-cente a esta como contraeletro-do e o catodo do sensor comopseudoeletrodo de referência.No caso de dois eletrodos, usa-se um par de barras adjacentesdo anodo do sensor, um comoeletrodo de traba lho e outrocomo contraeletrodo e pseu-doeletrodo de referência. Nota-se que nesse último caso, não érelevante o estado (passivo ouativo de corrosão) da barrausada como contraeletrodo/pseu do ele trodo de referência.Além dos sensores descritos,

cita-se o sensor 800 (COR-RATER Probe, Model 800) daempresa Rohrback CosascoSys tems e o sensor ECI-1(Embed ded Corrosion Instru -ment, Model ECI-1) da empresaVirginia Tech nologies.No sensor 800, a determi-

nação do Rp é feita somentecom o uso de dois eletrodos(duas barras de aço-carbono).Esse sensor é fixado junto à ar -madura, como mostra a Figura6. O mo nitoramento da taxa decorrosão pode ser feito comequipamento de medição ma -nu al (CORRATER ModelAquaMate) ou com um sistemade transmissão remota (COR-RDATA). Am bos podem serusados para determinar a tem-peratura e a resistividade elétri-ca do concreto 29.No sensor ECI-1, a deter-

minação de Rp é feita com ouso de três eletrodos, sendousada, co mo contraeletrodo,uma barra de aço inoxidável e,como eletrodo de referência, oeletrodo de refe rência ERE20,o que permite também o moni -toramento do potencial de cir-

o in gres so de íons cloreto causacorrosão localizada das arma du -ras (formação de pites). Nesseúltimo caso, a área dos pites(região com corrosão) é desco -nhe cida, sendo este dado neces -sário para estimar a taxa de cor-rosão pela técnica de resistênciade polarização. Em contrapon-to, na presença de íons a in flu -ência da queda ôhmica é menordecorrente da menor resistivi-dade do concreto.A técnica de polarização li -

ne ar pode ser usada com três oudois eletrodos. No primeiro ca -so, além do eletrodo de traba -lho, é usado um eletrodo dereferência e um contraeletrodo.No segundo caso, um dos ele -trodos é o de trabalho e, ooutro, funciona si multanea -mente como contra ele trodo eeletrodo de referência 28. Cita-se que, nessa técnica, o uso deeletrodo de referência padrãoou pseudoeletrodo de referênciaé indiferente, pois a curva depo larização é resultante da so -bre ten são (diferença entre o po -tencial aplicado e o potencial decircuito aberto) em função dacorrente.Conforme mencionado an -

te ri or mente, alguns sensoresgalvâ nicos podem monitorar a

Figura 6 – Sensor 800 (COR-RATER Probe, Model 800)posicionado sobre a armadura.Fonte: Rohrback Cosasco Systems

30 C & P • Março/Abril • 2014

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Acredita-se que, no futuropró ximo, haverá disponível nomercado uma ampla gama desen sores de melhor relação cus -to /benefício e com eletrônicaem barcada, o que facilitará amonitoração permanente dasestruturas de concreto. Issodeve refletir positivamente nomercado na cional, incentivan-do tanto a pes quisa como o usode sensores em muitas cons -truções, especialmen te naquelasexpostas à elevada agres sividadeambiental, recupe ra das ou comrestrição da realização de ma -nutenções periódicas.

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da extremidade da fibra resul-tou na inutilização do sensor.Três sensores de fibra óptica

com a mesma finalidade foramdesenvolvidos por Zhao et al. 36.Esses sensores apresentavamuma fibra óptica enrolada embarra de aço-carbono polido.Os autores cor relacionaram oestiramento da fibra, em conse-quência do au mento do volumeda barra (acúmulo de produtosde corrosão), com a intensidadeda corrosão.Fuhr e Hustonn 34 fazem

con siderações sobre o uso desensores ópticos no monitora-mento da cor rosão em estrutu -ras de con creto (pontes e viadu-tos). Es ses autores citam a apli-cação de um programa de com-putador es pe cífico para moni-torar a evo lu ção da corrosão dearmaduras ao lon go do tempo.Além disso, é refe renciado oacoplamento de um alarme so -noro ao sensor para alertarquando um nível pré-determi-nado de corrosão é atingido.

ConclusãoNo exterior, sensores são

am plamente usados em sis-temas de monitoração perma-nente do ris co de corrosão emestruturas de concreto. O mes -mo não ocorre no Brasil, sendoos sensores pou co conhecidos eutilizados. Esse fato está rela-cionado com a res trição de tec-nologia nacional e de pessoalqualificado. Isso abre um novocampo de investigação muitopromissor.Devido às particularidades

de cada estrutura de concreto edos diferentes ambientes deexposi ção, a implantação de sis-temas de monitoramento comuso de sensores embutidos noconcreto de cobrimento não éuma tarefa fácil. Isso também éválido para a análise dos dadosobtidos pelos sensores, querequer profissionais especializa-dos em corrosão.

ples e versátil, tendo-se grandeconfiabilidade nos resultados e,ainda versatilidade de configu-ração do sensor.Tais vantagens estão rela-

cionadas às características dasfibras ópticas, como por exem-plo, pequena dimensão, flexi-bilidade, resistência à corrosão,imunidade a ruídos eletromag-néticos e transporte de feixesluminosos por longas distânciascom perdas desprezíveis 33-34.Devido a tais características,

nas últimas décadas tem-se in -ten sificado o estudo de sensoresde fibra óptica para avaliaçãodo risco de corrosão nas estru-turas de concreto. Esses estudose aplicações pontuais em cam -po indi cam a eficiência dessetipo de sen sor no monitora-mento, por exemplo, do pH eda umidade do concreto, daconcentração de íons cloreto eda corrosão das armaduras.No caso específico da cor-

rosão das armaduras, o uso desensores ópticos complementariaas técnicas eletroquímicas. Essastécnicas, segundo Wheat e Liu 35

poderiam inclusive ser substituí-das pelo uso dos sensores de fibraóptica, particularmente na avali-ação de componentes críticos daestrutura ou em situações emque as medi ções eletroquímicassão impraticáveis.Zheng, Sun e Lei 33 desen-

volveram um sensor de fibraóp tica que monitora a corrosão.Em ensaio com barra de aço-carbono embutida em concretoex posto à solução salina, foiverificada a deformação do sen-sor em consequência do acú-mulo de pro dutos de corrosãoda barra. Is so foi observadopelo monito ramento da refle -xão de feixes lu minosos emiti-dos pela extremidade da fibraem contato com a su perfície dabarra. Com o au mento do acú-mulo dos produtos de corrosãona superfície da bar ra (corrosãosevera), a deforma ção ex cessiva

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15. AMERICAN SOCIETY FORTESTING & MATERIALS.ASTM C876: standard test methodfor half-cell potentials of uncoatedreinforcing steel in concrete.Philadelphia, 2009. 6p.

32 C & P • Março/Abril • 2014

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Corrosion Expansion Sensors for SteelReinforced Concrete Structures Usinga Fiber Optic Coil Winding Method.et al. Sensors, v.11, p.10798-10819,2011.

Adriana de Araújo Pesquisadora, Laboratório de Corrosão eProteção do Instituto de PesquisasTecnológicas - IPT Contato: [email protected]

Zehbour Panossian Diretora de Inovação do IPT e professoraconvidada do Departamento deMetalurgia e Materiais da EPUSP

Phenomena and MeasurementInstrumentaion for Smart Strucuturesand Materials. 2000. Proceedings...Newport Beach: Spie, 2000.

33. Zheng, Z.; Sun, X.; Lei, Y.Monitoring Corrosion of Reinforce -ment in Concrete Structures via FiberBragg Grating Sensors. MechanicalEngineering, v.64, n.3, p.316-319,2009.

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36. Zhao, X.; GONG, P.; QIAO, G.;LU, J.; LV, X.; OU, J. Brillouin

C & P • Março/Abril • 2014 33

Notícias do Mercado

Tecnologia em protetivos anticorrosivosTendo a indústria petrolífera como um dos

setores mais expostos à corrosão os produtos Qui -ma tic Tapmatic oferecem hoje uma linha de prote-tivos que atendem a todos os segmentos industriaise de acordo com o nível de exposição à corrosão.O atendimento à norma API 686 do

American Petroleum Institute faz com que os seusprodutos atendam com máximo desempenho.

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Adriana51:Cristiane43 4/29/14 4:12 PM Page 10

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Opinião

esistência a mudanças, ní -vel de riscos e investimen-to necessário são apenas

al gumas das razões pelas quais amaioria dos departamentos deTI adiam os projetos de integra -ção de sistemas. Porém, com amobilidade corporativa, a cola -bo ra ção on-line e serviços em nu -vem, há a necessidade de atuali -zar os sistemas de forma segura eeficiente.

Aqui estão seis dicas para seobter uma integração de sistemasbem-sucedida.

1. Contrate os líderesOs gestores precisam serem

vis tos como parceiros importan -tes. Evite a cultura da culpa epro mova a visão estratégica dopro jeto, cooperação e resoluçãode problemas através dos gesto rese departamentos, debatendo ascomplexidades com fornece do respara que obstáculos possam serevitados.

2. Obtenha uma série depequenos sucessos

Projetos de integração sãotipicamente complexos. O suces-so depende da divisão do projetoem pequenas etapas, onde cadapossui um determinado valor.

3. Certifique-se de tratarcada desafio de segurança

As informações agora sãoaces síveis on-line e é vital deter -mi nar quem e quando uma in -for mação pode ser acessada. Osriscos de violação são ainda mai -ores em função dos funcionários

David Akka

Seis dicas para integração de sistemasEntenda perfeitamente o que se necessita hoje e o que será neces sário amanhã,

para poder escolher as ferramentas mais relevantes

David AkkaCEO da Magic Software UKCon ta to: [email protected]

usarem seus próprios aparelhos e de usarem dos serviços de nuvem pri-vados. Isto requer mudança de pensa mento para garantir os processos.

No caso de celulares, há uma série de maneiras de se conseguir isto,desde adotar senhas, soluções MDM (Gerenciamento do AparelhoMóvel) e recursos para o aparelho, até acesso seguro aos aplicativosatravés de controle. E, finalmente, garantindo que o dado que nãofique armazenado no aparelho.

4. Ferramentas relevantes de integraçãoEntenda perfeitamente o que se necessita hoje e o que será neces -

sário amanhã, para poder escolher as mais relevantes. Há dois tiposprincipais de ferramenta de integração: as de sincronização/atualiza-ção de dados; e as de integração baseada em processo. Ferramentas deterceiros têm a vantagem de estarem otimizadas, mas elas tambémestão otimizadas para integrarem-se entre os conjuntos. Se você estápensando em integrar tecnologia de fornecedores variados – ou quermanter suas opções em aberto para o futuro –, vale a pena dar umaolhada nas ferramentas independentes.

5. Monitoramento e gerenciamento de desempenho são cruciaisResiliência, elasticidade, recursos de monitoramento e gerencia-

mento de desempenho são chaves adicionais para soluções de inte-gração. A garantia de entrega de mensagens significa que o monitora-mento é vital. Se um sistema falha durante a transmissão, a ferramen-ta de integração precisa reconhecer quando ela pode reenviar a men-sagem. Além disso, os recursos de monitoramento permitem que osistema armazene as transmissões que não puderam ser feitas e conce-da recursos adicionais para lidar com picos de demanda repentinos.

6. Justifique os custosA integração não deve ser considerada como custo apenas, em

função dos benefícios devido à recepção de dados em tempo real a fimde melhorar os processos de negociação. Eu trabalhei com uma grandeseguradora de transporte que se beneficiou do uso de dados em temporeal para reduzir sua taxa de roubos e perdas, o que reduziu seus cus-tos. Projetos de integração de sistemas podem ser os mais difíceis deplanejar, executar e gerenciar. Porém, quando simples diretrizes sãoseguidas, os riscos são minimizados e a empresa pode beneficiar-se datecnologia e dos aplicativos melhores.

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Opinião51:Opinião40 4/29/14 5:30 PM Page 1

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