Slies Sobre Corrosao

CORROSÃO E

INIBIDORES DE CORROSÃOProf. Fernando B. Mainier

Universidade Federal Fluminense

A INDÚSTRIA DE PETRÓLEO

PERFURAÇÃO,PRODUÇÃO,

TRANSPORTE,REFINO,

DISTRIBUIÇÃO.

IMPACTOAMBIENTAL

CORROSÃO

SEGURANÇA

TÉCNICASANTICORROSIVAS

RESPONSABILIDADE SOCIAL

NOVOSMATERIAIS

SAÚDE DO TRABALHADOR


PERFURAÇÃO,PRODUÇÃO,

TRANSPORTE,REFINO,

DISTRIBUIÇÃO.

IMPACTOAMBIENTAL

CORROSÃO

SEGURANÇA

TÉCNICASANTICORROSIVAS


NOVOSMATERIAIS

SAÚDE DO TRABALHADOR

CORROSÃO

NA VERSÃO CIENTÍFICA E/OU TÉCNICA O TERMO CORROSÃO TEM SIDO UTILIZADO PARA DETERMINAR O PROCESSO DE DESTRUIÇÃO TOTAL, PARCIAL, SUPERFICIAL OU ESTRUTURAL DOS MATERIAIS POR UM ATAQUE QUÍMICO, ELETROQUÍMICO OU ELETROLÍTICO..

CORROSÃO: IMPORTÂNCIA

CUSTOSRESERVAS MINERAISPERDAS DIRETASPERDAS INDIRETAS

Aço-carbono

CARVÃO

MINÉRIO DE FERROR

ES

ER

VA

SM

INE

RA

IS

BAUXITA

ALU

MÍN

IORES

ERVA

SM

INER

AIS

RECICLAGEM

CUSTOS• O AVANÇO E A OBSOLESCÊNCIA TECNOLÓGICA SÃO ÍNDICES

IMPORTANTES NA DETERMINAÇÃO DOS CUSTOS DIRETOS E INDIRETOS CREDITADOS A CORROSÃO;

• CUSTOS ESTIMADOS:ESTADOS UNIDOS ALCANÇAM VALORES DA ORDEM DE 240

MILHÕES DE DOLÁRES;JAPÃO: 150 MILHÕES DE DOLÁRES;ALEMANHA: 70 MILHÕES DE DOLÁRES.

REUTILIZAÇÃO DE MATERIAIS;

AÇO: 30 A 40 %

ALUMÍNIO: 60 A 70 %

CUSTOS DE SUBSTITUIÇÃO DE PEÇAS E EQUIPAMENTOS QUE SOFRERAM CORROSÃO, INCLUINDO ENERGIA, MÃO-DE-OBRA E OS CUSTOS DE MANUTENÇÃO DE SISTEMAS DE PROTEÇÃO ANTICORROSIVA.

PERDAS DIRETAS:PERDAS DIRETAS:

A)PARALISAÇÕES ACIDENTAISB)PERDA DE PRODUTOC)PERDA DA EFICIÊNCIAD)CONTAMINAÇÕES DE PRODUTOSE)SUPERDIMENSIONAMENTO DE PROJETOSF)ACIDENTES E MORTESG)CONTAMINAÇÃO DO MEIO AMBIENTEH)DESTRUIÇÃO DE MONUMENTOS HISTÓRICOS

PERDAS INDIRETAS

PERDAS INDIRETAS

• NOS ÚLTIMOS 1O ANOS OCORRERAM NOS ESTADOS UNIDOS CERCA DE 23.000 ACIDENTES E 127 MORTES;

• FALHAS DE MATERIAL;• MANUTENÇÃO DEFICIENTE;• FALHAS HUMANAS (83 %).

ACIDENTES E MORTES EM GERADORES DE VAPOR

INCRUSTAÇÕESINCRUSTAÇÕES

CORROSÃOCORROSÃO

CALDEIRA

EXPLOSÃO DE CALDEIRAITAUBA - MATO GROSSODATA: DEZEMBRO DE 1998 VITIMAS FATAIS: 04 PREJUÍZO: $ 200.000

EXPLOSÃO DE CALDEIRA LTDA. (Curitiba – PR) DATA: 27/10/2000

MORTES: 02; FERIDOS:8 PERDAS: U$ 100.000,00

CORROSÃO EM TUBOS DE CALDEIRA



IMPACTOAMBIENTAL


SEGURANÇA

COLÉGIO NEW LONDON, TEXAS 18 DE

MARÇO DE 1937

AQUECIMENTO COM GÁS NATURAL

VAZAMENTO E EXPLOSÃO: 425 MORTES SENDO 300 CRIANÇAS.

SAÚDE DO TRABALHADOR E DE

SEUS DESCENDENTES


IMPACTOAMBIENTAL


SEGURANÇA

SAÚDE DO TRABALHADOR• CONTAMINAÇÕES COM

PRODUTOS QUÍMICOS

QUERO A VIDA E NÃO A MORTE

QUERO A VIDA E NÃO A MORTE...

QUERO A VIDA SEM DEFORMAÇÕES GENÉTICAS PROVOCADAS POR PRODUTOS QUÍMICOS...

• INCÊNDIOS• VAZAMENTOS DE

SUBSTÂNCIAS TÓXICAS• EXPLOSÕES

DOENÇASLESÕESINVALIDEZ E MORTES

OCORRERAM 180 ACIDENTES INDUSTRIAIS GRAVES, OCASIO-NANDO UMA DESCARGA TÓXICA E POLUENTE NO MEIO AMBIENTE QUE RESULTARAM EM:

8.000 MORTES800.000 FERIDOS

1970 - 1990

Vazamentos de petróleo

CONTAMINAÇÕES PROVOCADAS POR POSTOS DE GASOLINA

CORROSÃO E CONTAMINAÇÕES

2007

POLUIÇÃO ATMOSFÉRICA

1884

A poluição e a destruição dos monumentos e mobiliários urbanos

FONTE: SILVA TELES

A PALAVRA CORROSÃO DESIGNA UMA DESTRUIÇÃO DE MATERIAIS SOB AÇÃO QUÍMICA OU ELETROQUÍMICA DO MEIO CIRCUNVIZINHO. A CORROSÃO APRESENTA, POR UM LADO INTERESSE TÉCNICO-ECONÔMICO E POR OUTRO CIENTÍFICO. (PORBAIX)

CORROSÃO - É A DESTRUIÇÃO DOS MATERIAIS METÁLICOS PELA AÇÃO QUÍMICA OU ELETROQUÍMICA DO MEIO, À QUAL PODE ESTAR, OU NÃO, ASSOCIADA UMA AÇÃO FÍSICA. DENTRE OS FENÔMENOS DE CORROSÃO MAIS IMPORTANTES, RESULTANTES DESTA ASSOCIAÇÃO, ENCONTRAM-SE A CORROSÃO SOB FADIGA E A CORROSÃO SOB TENSÃO FRATURANTE. (DUTRA E NUNES)

DEFINIÇÕES

CORROSÃO - É A DESTRUIÇÃO DO METAL PELA REAÇÃO QUÍMICA OU ELETROQUÍMICA DO MEIO. ( UHLIG)

CORROSÃO É A DETERIORAÇÃO CAUSADA PELA INTERAÇÃO DE UM MATERIAL, GERALMENTE METÁLICO, POR AÇÃO QUÍMICA OU ELETROQUÍMICA DO MEIO ALIADA OU NÃO A ESFORÇOS MECÂNICOS. ( GENTIL)

DEFINIÇÕES

CORROSÃO - CONCEITOS

CORROSÃO

QUÍMICA

CORROSÃO

ELETROLÍTICA

CORROSÃO

ELETROQUÍMICAEROSÃO

EFEITOSMECÂNICOS

CORROSÃO QUÍMICA

QUALQUERMATERIAL

CORROSÃOELETROQUÍMICA

CORROSÃO ELETROLÍTICA

METAL OULIGA

METAL OULIGA

QUALQUER

MEIO

ELETRÓLITO ELETRÓLITO

INDIFERENTE

LIGAÇÃOELÉTRICA

LIGAÇÃOELÉTRICA

PROCESSOESPONTÂNEO

PROCESSONÃO-ESPONTÂNEO

CORROSÃO

CORROSÃO QUÍMICACORROSÃO QUÍMICAESTE PROCESSO CORRESPONDE AO ATAQUE DE UM AGENTE QUÍMICO DIRETAMENTE SOBRE O MATERIAL, SEM TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS DE UMA ÁREA PARA OUTRA.

NO CASO DE UM METAL OU LIGA, O PROCESSO CONSISTE NUMA REAÇÃO QUÍMICA ENTRE O METAL E O MEIO CORROSIVO, RESULTANDO NA FORMAÇÃO DE UM PRODUTO DE CORROSÃO SOBRE A SUPERFÍCIE METÁLICA.

O exemplo apresentado mostra uma placa de ferro, reagindo com sulfeto de hidrogênio (H2S), na forma gasosa e na ausência de umidade. Inicialmente, ocorre a adsorção do gás (H2S) na superfície do ferro e, posteriormente, o ataque, formando uma película de sulfeto ferroso (FeS).

METAL

FERRO

CORROSÃO QUÍMICACORROSÃO QUÍMICA

H2S

H2S

FeS

H2

H2

Fe + H2S → FeS + H2

H2S

H2S

H2

• A formação de uma película quase impermeável sobre a superfície metálica pode inibir ou impedir a continuação do processo corrosivo, a qual é denominada de passivação.

• Outros metais como cádmio, cobre, prata e zinco também estão sujeitos aos mesmos mecanismos sendo representados pelas reações:

• Cd + H2S (g) CdS + H2

• Cu + H2S (g) CuS + H2

• Zn + H2S (g) ZnS + H2

• 2 Ag + H2S (g) Ag2S + H2

CORROSÃO QUÍMICA

CORROSÃO QUÍMICACORROSÃO QUÍMICAPARAFUSOS CADMIADOSPARAFUSOS CADMIADOS

Cd + H2S (g) → CdS + H2

A corrosão química também pode ser interpretada como a deterioração de polímeros (plásticos, borrachas e materiais compostos), sujeitos à ação de solventes orgânicos e/ou oxidantes enérgicos.No caso da corrosão de plásticos e de borrachas por solventes orgânicos específicos, pode haver a descaracterização destes materiais, principalmente em relação às suas propriedades físicas, pela perda da rigidez ou da flexibilidade, acarretando o desgaste, que dependerá, por sua vez, da ação e das propriedades do agente agressivo. Cada tipo de material poderá ter um mecanismo específico, que depende das propriedades físico-químicas do material e do agente químico.

CORROSÃO QUÍMICA

• O ataque de vapores de ácido fluorídrico a uma tubulação de resina reforçada com fibra de vidro.

• Geralmente, estes tubos são formados de quatro camadas sucessivas de resinas com fibras ou flocos de vidro, de tal modo, a formarem uma barreira química e a uma estrutura mecânica compatível com a utilização.

CORROSÃO QUÍMICA

A primeira camada “A” que terá o primeiro contato com o meio corrosivo deverá ser constituída de 90 % de resina e 10 % de material vítreo com uma espessura da ordem de 0,25 mm. A segunda camada “B” denominada de barreira química, constituída de 70 % de fios de vidro picados e 30 % de resina tem a função de impedir a penetração do agente corrosivo na estrutura do material. A terceira camada “C”, construída por tecidos de vidro e/ou fios de vidro embebidos na resina constituem a chamada camada estrutural enquanto a última camada externa “D” compõe o tubo propriamente dito, servindo, também de proteção contra as intempéries.

CORROSÃO QUÍMICA EM POLIÉSTER CORROSÃO QUÍMICA EM POLIÉSTER REFORÇADO COM FIBRA DE VIDROREFORÇADO COM FIBRA DE VIDRO

FABRICAÇÃO

SiO2 + 4 HF SiF4 + 2 H2O

CORROSÃO QUÍMICA EM POLIÉSTER CORROSÃO QUÍMICA EM POLIÉSTER REFORÇADO COM FIBRA DE VIDROREFORÇADO COM FIBRA DE VIDRO

À MEDIDA QUE AS FIBRAS DE VIDRO VÃO SENDO DESTRUÍDAS OU FRAGMENTADAS, O TUBO PERDE A RIGIDEZ MECÂNICA FICANDO NÃO UTILIZÁVEL PARA O TRANSPORTE DE FLUIDOS.

• A DESTRUIÇÃO DO CONCRETO, OBSERVADA NAS PONTES E VIADUTOS, TEM COMO UMA DAS CAUSAS A CORROSÃO QUÍMICA, EXPLICADA PELA AÇÃO DOS AGENTES POLUENTES SOBRE OS CONSTITUINTES DO CONCRETO, CIMENTO, AREIA E AGREGADOS DE DIFERENTES TAMANHOS.

• A OUTRA CAUSA É A ELETROQUÍMICA QUE OCORRE NAS ARMADURAS DE AÇO-CARBONO.

CORROSÃO QUÍMICA

CORROSÃO QUÍMICA EM CONCRETO ARMADOCORROSÃO QUÍMICA EM CONCRETO ARMADO

O cimento portland utilizado na maioria das construções é produzido num forno rotativo, em temperaturas variando entre 1000 a 1200°C, através das reações entre calcário, areia, aluminatos e óxido de ferro. Os principais constituintes destas reações são: silicato tricálcico (3CaO.SiO2), silicato dicálcico (2CaO.SiO2), aluminato tricálcico(3CaO.Al2O3 ), ferro aluminato tetracálcico(4CaO.Al2O3. Fe2O3 ).

O mecanismo da ação química estáassociado à ação de várias substâncias químicas sobre os constituintes do cimento, tais como: gases ácidos (H2S, CO2, SO2, SO3), ácidos inorgânicos (HCl, HF, H2SO4, H3PO4), ácidos orgânicos (fórmico, acético, oxálico) e compostos alcalinos (NaOH, Na2CO3 ), etc

CaO.SiO2 + H2SO4 →CaSO4 + SiO2.H2O

CaO.SiO2 + H2SO4 → CaSO4 + SiO2.H2O

CORROSÃO CORROSÃO QUÍMICA

CORROSÃO QUÍMICA EM CONCRETO CORROSÃO QUÍMICA EM CONCRETO ARMADOARMADO

Trata-se de um processo espontâneo, passível de ocorrer quando o metal ou liga está em contato com um eletrólito, onde acontecem, simultaneamente, as reações anódicas e catódicas.

CORROSÃO ELETROQUÍMICA

A transferência dos elétrons da região anódica para a catódica é feita por meio de um condutor metálico, e uma difusão de anions e cátions na solução fecha o circuito elétrico. A intensidade do processo de corrosão éavaliada pelo número de cargas de íons que se descarregam no catodo ou, então, pelo número de elétrons que migram do anodo para o catodo.


A IMERSÃO DE UM METAL EM UM ELETRÓLITO GERA UMA DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE A FASE SÓLIDA E A LÍQUIDA, SIMULTAMENTE, DE ORIGEM ELÉTRICA E QUÍMICA, DENOMINADO DE POTENCIAL ELETROQUÍMICO

M

METAL

Mn+

M M -- n e => Mn e => Mn+n+

SOLVATAÇÃOSOLVATAÇÃOH2O

POTENCIAL DE ELETRODO PADRÃO

É CONSTITUÍDO DE UM FIO DE PLATINA COBERTO COM PLATINA FINAMENTE DIVIDIDA QUE ADSORVE GRANDE QUANTIDADE DE HIDROGÊNIO, AGINDO COMO FOSSE UM ELETRODO DE HIDROGÊNIO. O POTENCIAL É REFERIDO COMO ZERO.

2 H+ + 2 e ⇔ H2 E = 0,0

ELETRODO DE REFERÊNCIAPODE-SE DETERMINAR O POTENCIAL DE QUALQUER ELETRODO LIGANDO-O AO ELETRODO NORMAL DE HIDROGÊNIO.

COMO FOI ESTABELECIDO O VALOR ZERO PARA O POTENCIAL DO HIDROGÊNIO O VALOR DA VOLTAGEM LIDA NO VOLTIMETRO SERÁ O VALOR DO ELETRODO.

PILHAS ELETROQUÍMICAS

• PILHA DE ELETRODOS METÁLICOS DIFERENTES

• PILHA ATIVA-PASSIVA• PILHA DE AÇÃO LOCAL• PILHA DE CONCENTRAÇÃO IÔNICA• PILHA DE AERAÇÃO DI-FERENCIAL• PILHA DE TEMPERATURAS

DIFERENTES

Fe – 2 e Fe2+ 2 H2O + 2 e H2 + 2OH-

MECANISMO DE CORROSÃO


• CORROSÃO GALVÂNICA• CORROSÃO LOCALIZADA• CORROSÃO GRAFÍTICA• CORROSÃO MICROBIOLÓGICA• CORROSÃO SOB TENSÃO• FRAGILIZAÇÃO POR ÁCIDO/BÁSICO


A corrosão eletrolítica se caracteriza por ser um processo eletroquímico, que se dá com aplicações de corrente elétrica externa. Isto significa que é um processo não espontâneo de corrosão. Ela é provocada por correntes de fuga, também chamada de parasitas ou estranhas.

Este fenômeno ocorre com freqüência em tubulações de petróleo e de água potável, em cabos telefônicos enterrados, em tanques de postos de gasolina, etc.

Também na produção de petróleo em águas profundas já ocorreram casos de corrosão eletrolítica em árvores de natal molhadas, provocados por deficiência no isolamentos de bombas elétricas, e conseqüentemente, desgastando prematuramente anodos galvânicos (de zinco ou de alumínio).

Estas correntes são devidas às deficiências de isolamentos ou de aterramentos, fora de especificações técnicas. Normalmente, acontecem furos isolados nas instalações, onde a corrente escapa para o solo.


CORROSÃO GALVÂNICA

É RESULTANTE DO ACOPLAMENTO DE DOIS METAIS OU LIGAS DIFERENTES EM CONTATO COM ELETRÓLITO, CAUSANDO A TRANSFERÊNCIA DA CARGA ELÉTRICA DE UM PARA OUTRO, POR TEREM POTENCIAIS DIFERENTES. CARACTERIZA-SE POR APRESENTAR CORROSÃO LOCALIZADA, PRÓXIMA À REGIÃO DO ACOPLAMENTO, OCASIONANDO PROFUNDAS PERFURAÇÕES NO MATERIAL METÁLICO QUE FUNCIONA COMO ANODO.

COBRE

AÇOBRONZE

AÇO

AÇO INOXIDÁVEL

ISOLANTE POROSO


SÉRIE GALVÂNICA

SÉRIE GALVÂNICA

Zn Zn2+ - 2e

2 H2O – 2e 2OH- + H2 (NÃO AERADO)

2 H2O + ½ O2– 2e 2OH- (AERADO)

• Potenciais de corrosão de cada um dos metais constituintes do par galvânico;• Distância e relações numéricas entre as áreas anódicas e catódicas;• Polarização da reação catódica sobre a superfície do metal mais nobre e da polarização da reação anódica do metal menos nobre;• Natureza do meio corrosivo;• Natureza dos produtos de corrosão que possam ocorrer na superfície metálica.

Corrosão galvânica

Concentração do meio corrosivo

EPILHA= E ± 0,0591 log C CATODO)

n CANODO

Fe → Fe2+ + 2e 0,440 v

Cd → Cd2+ + 2e 0,403 v

C1 = 1 M ; C2= 1 M

ΔE= 0,440 – 0,403=0,037 v

Concentração do meio corrosivo

EPILHA= E ± 0,0591 log C CATODO)

n CANODO

Fe → Fe2+ + 2e 0,440 v

Cd → Cd2+ + 2e 0,403 v

C1 = 0,001 M ; C2= 1 MECd =0,490 v; EFe=0,440vΔE = 0,460 – 0,440=0,050 v

Inversão da polaridade em função da concentração

C1 = 0,01 M ; C2= 1 MECd =0,460 v; EFe=0,440vΔE = 0,460 – 0,440=0,020 v

NATUREZA DOS PRODUTOS DE CORROSÃO FORMADOS

Fe → Fe2+ + 2e 0,440 v

Zn → Zn2+ + 2e 0,763 v

2H2O + 2e → H2 + 2 OH-

Zn → Zn2+ + 2e

2H2O + 2e → H2 + 2 OH-

2 Zn2+ + CO32- + 2OH- ZnCO3.Zn(OH)2

CO2 + 2 OH- → CO32- + HCO3

-

BORBULHAMENTO CO2 , TEMPERATURA 70ºC, pH BÁSICO

REAÇÃO CATÓDICA: H2O + ½ O2 + 2 e → 2OH–

REAÇÃO ANÓDICA: Fe – 2 e → Fe2-

Espelhotitânio

Aço carbono



Chapas de aço imersas em sulfato de cobre


Aço-carbono soldado ao cobre (compressor de Freon)

Parafuso de aço inoxidável em chapa de alumínio


Bandeja de aço inoxidável -cobre


FORMAS DE CORROSÃO

(GENTIL, 2003)

FORMAS DE CORROSÃO

(GENTIL, 2003)

CHAPA SEM CORROSÃO

CORROSÃO UNIFORME

CORROSÃO ALVEOLAR

CORROSÃO EM PLACAS

CORROSÃO

POR PITE

CORROSÃO FILIFORME

CORROSÃO POR

ESFOLIAÇÃO

CORROSÃO TRANSGRANULAR E INTERGRANULAR

CORROSÃO TRANSGRANULAR E INTERGRANULAR

CORROSÃO EM AÇOS INOXIDÁVEIS

QUANTO À CORROSÃO, OS AÇOS INOXIDÁVEIS APRESENTAM UM COMPORTAMENTO DIFERENTE DOS AÇOS CARBONO, POIS NA PRESENÇA DE OXIDANTES OU DE OXIGÊNIO OCORRE UMA FINA CAMADA PROTETORA SOBRE A SUPERFÍCIE DENOMINADA DE PASSIVAÇÃO. CONSTITUÍDA DE ÓXIDOS DE CROMO HIDRATADOS DE NATUREZA CONTÍNUA, ADERENTE, NÃO-POROSA E INSOLÚVEL.

NATUREZA DO MEIOPARA QUE OCORRA A PASSIVAÇÃO É IMPRESCINDÍVEL A PRESENÇA DE UM OXIDANTE NO MEIO. AS CONDIÇÕES AERADAS SÃO FAVORÁVEIS A FORMAÇÃO DA PELÍCULA PASSIVADORA ENQUANTO AS CONDIÇÕES DESAERADAS SÃO INDESEJÁVEIS. A PRESENÇA DE CLORETOS, BROMETOS E FLUORETOS PODEM OCASIONAR DANOS A PELÍCULA E DAÍ A OCORRÊNCIA DE PITES.

FATORES QUE INFLUENCIAM A PASSIVAÇÃO E A RESISTÊNCIA À CORROSÃO

NATUREZA DO MEIOCOMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS AÇOS

INOXIDÁVEIS

CORROSÃO EM AÇOS INOXIDÁVEIS

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS AÇOS INOXIDÁVEIS

O TEOR DE CROMO COMEÇA A INFLUENCIAR NA CAMADA

PASSIVANTE QUANDO É SUPERIOR A 12%.

A COMBINAÇÃO DE CROMO E MOLIBDÊNIO AUMENTA A

ESTABILIDADE DA CAMADA PASSIVADA.

ALTOS TEORES DE CARBONO SÃO PREJUDICIAIS A

ESTABILIDADE DA CAMADA.

CORROSÃO SOB TENSÃOTÊM-SE A DETERIORAÇÃO DE MATERIAIS METÁLICOS DEVIDO À AÇÃO COMBINADA DE TENSÕES RESIDUAIS OU APLICADAS E MEIOS CORROSIVOS; QUANDO OCORRE A FRATURA DE MATERIAIS É CHAMADA DE CORROSÃO SOB TENSÃO FRATURANTE (STRESS CORROSION CRACKING).AS TENSÕES RESIDUAIS SÃO DECORRENTES DE SOLDAGEM, DEFORMAÇÕES A FRIO (CORTE, DOBRAMENTO, ESTAPAGEM).AS TENSÕES APLICADAS SÃO DECORRENTES DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS (PRESSURIZAÇÃO, MOVIMENTO MECÂNICO, VIBRAÇÃO, ETC)

ZONA ELÁSTICA

ZONA PLÁSTICA

DEFORMAÇÃO

(LE)- LIMITE DE ESCOAMENTOT

ENSÃO

LE

© RUPTURA NO MEIO CORROSIVO

X RUPTURA NO AR

CARACTERÍSTICA IMPORTANTE: NÃO SE OBSERVA PERDA DE MASSA DO MATERIAL, PERMANECENDO EM BOM ESTADO ATÉ A FRATURA.TENSÃO - QUANTO MAIS CRESCE, MENOR O TEMPO PARA OCORRER A FRATURA, DAÍ A IMPORTÂNCIA DE EVITAR PITES E /OU ENTALHES;

MECANISMO DA CORROSÃO SOB TENSÃO FRATURANTE

NUCLEAÇÃO DA TRINCANUCLEAÇÃO DA TRINCA: CARACTERIZA POR UM TEMPO DE INDUÇÃO. ESTÁ ASSOCIADA À FORMAÇÃO DE PITES, DEFEITOS (DISCORDÂNCIA), ROMPIMENTO DA CAMADA PROTETORA, REGIÕES ATIVADAS DA SUPERFÍCIE.

PROPAGAÇÃO DA TRINCAPROPAGAÇÃO DA TRINCA: PODE SER INTERGRANULAR OU TRANSGRANULAR

TRINCAS AÇO INOXIDÁVEL

FRATURA INTERGRANULAR NA FRATURA INTERGRANULAR NA CORROSÃO SOB TENSÃOCORROSÃO SOB TENSÃO

GERALMENTE ACOMPANHA O CONTOR-NO DO GRÃO, QUE REPRESENTAM ÁREAS DE MAIOR ENERGIA, FAZ COM QUE REGIÃO SEJA CORROÍDA, FUNCIONANDO COMO ANODO.

MIGRAÇÃO DO SEIO DO GRÃO PARA O CONTORNO DE GRÃO, TORNANDO-O ANÓDICO.

NUCLEAÇÃO

CORROSÃO EM AÇO INOXIDÁVEL 18/8. ATAQUE AO LONGO DO LIMITE DOS GRÃOS DE AUSTENITA. NA PARTE NÃO ATACADA DO AÇO, OS CARBETOS DE CROMO PRECIPITADOS APARECEM COMO PONTOS NEGROS NOS LIMITES DOS GRÃOS

QUANDO UMA TENSÃO EXISTE EM UM CONTORNO DE GRÃO QUIMICAMENTE ATIVO, É DE ESPERAR QUE HAJA UMA PENETRAÇÃO MAIOR DEVIDO A SEPARAÇÃO MECÂNICA DAS FASES DA TRINCA, PROVENDO A DESPOLARIZÃO E ROMPENDO AS CAMADAS PROTETORAS.

A VELOCIDADE DE PENETRAÇÃO DE TRINCAS INTERGTRANULARES, SOB A AÇÃO DE TENSÕES É MUITO MAIOR QUE SOMENTE POR AÇÃO QUÍMICA.

ESSE TIPO DE TRINCA ESTA ASSOCIADO A FENÔMENOS DE NATUREZA ELETROQUÍMICA. A FORMAÇÃO E PROPAGAÇÃO DA TRINCA É FUNÇÃO DO MEIO CORROSIVO E DAS TENSÕES APLICADAS.O FENÔMENO É OBSERVADO EM LIGAS, OS METAIS PUROS SÃO APARENTEMENTE IMUNES.

FRATURA INTRAGRANULAR NA CORROSÃO SOB FRATURA INTRAGRANULAR NA CORROSÃO SOB TENSÃOTENSÃO

OS MECANISMOS ASSOCIAM A NUCLEAÇÃO DAS TRINCAS, A PROPAGAÇÃO E AOS CAMINHOS PREFERENCIAIS NA MALHA CRISTALINA.

PROTEÇÃO ANTICORROSIVA

O AÇO-CARBONO TEM SIDO O MATERIAL MAIS EMPREGADO NA MAIORIA DOS SEGMENTOS DE BENS DE PRODUÇÃO BÁSICOS DA SOCIEDADE. E, NESTAS ÚLTIMAS DÉCADAS, TÊM HAVIDO PROGRESSOS CONSIDERÁVEIS, TANTO NA FABRICAÇÃO DE NOVAS LIGAS FERROSAS QUANTO NO DESENVOLVIMENTO DE NOVOS MATERIAIS. MAS, PELO SEU BAIXO CUSTO E PELA AMPLITUDE DO USO DO AÇO-CARBONO COMUM, É DE SE ESPERAR QUE O CAMPO DE EXPOSIÇÃO À DETERIORAÇÃO TAMBÉM OCORRA DE MANEIRA AMPLA.

NAS INSTALAÇÕES DE REFINO DE PETRÓLEO E NAS PETROQUÍMICAS, CERCA DE 50% DAS FALHAS DE MATERIAIS ESTÃO CREDITADAS À CORROSÃO. O FATO É QUE OS PREJUÍZOS CAUSADOS PELOS DANOS DE CORROSÃO, QUANTO DO PONTO DE VISTA ECONÔMICO, ATINGEM CUSTOS EXTREMAMENTE ALTOS, TANTO DIRETOS OU INDIRETOS, RESULTANDO EM CONSIDERÁVEIS DESPERDÍCIOS DE INVESTIMENTO; ISTO SEM FALAR DOS ACIDENTES E PERDAS DE VIDAS HUMANAS, PROVOCADAS POR CONTAMINAÇÕES, POLUIÇÃO E FALTA DE SEGURANÇA DOS EQUIPAMENTOS.


ÀS VEZES, O VALOR DE UM NOVO MATERIAL, QUE SUBSTITUIRÁ O ANTIGO, É VINTE A CINQÜENTA VEZES MAIS CARO, FATO QUE ACABA DETERMINANDO A OPÇÃO PELO USO DE ADITIVO QUÍMICO NO RETARDAMENTO OU NA INIBIÇÃO DO PROCESSO CORROSIVO, NA AVALIAÇÃO DE CUSTOS. TAL SAÍDA RESULTA, MUITAS VEZES, MAIS DESASTROSA, TENDO EM VISTA QUE ESTES PRODUTOS, PELA TOXIDEZ, ACABAM ACARRETANDO, COM SEU DESPEJO OU VAZAMENTO, UMA AGRESSÃO MUITO MAIOR AO MEIO AMBIENTE.


TÉCNICAS ANTICORROSIVASTÉCNICAS ANTICORROSIVAS

SELEÇÃO DE MATERIAIS;SELEÇÃO DE MATERIAIS;AVALIAÇAO E MODIFICAÇÕES DE PROJETOS AVALIAÇAO E MODIFICAÇÕES DE PROJETOS E/OU PROCEDIMENTOS;E/OU PROCEDIMENTOS;AVALIAÇÃO E MODIFICAÇÕES DAS CONDIÇÕES AVALIAÇÃO E MODIFICAÇÕES DAS CONDIÇÕES OPERACIONAIS;OPERACIONAIS;INIBIDORES DE CORROSÃO;INIBIDORES DE CORROSÃO;PROTEÇÃO CATÓDICA;PROTEÇÃO CATÓDICA;

REVESTIMENTOSREVESTIMENTOSMETÁLICOMETÁLICOORGÂNICOORGÂNICOINORGÂNICOINORGÂNICO

AVALIAÇAO E MODIFICAÇÕES DE PROJETOS E/OU AVALIAÇAO E MODIFICAÇÕES DE PROJETOS E/OU DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS;DE CONDIÇÕES OPERACIONAIS;

Tem-se notado que muitos problemas de corrosão poderiam ser evitados ou mesmo minimizados, se durante a fase de implantação de um processo industrial fossem discutidas e analisadas as reações envolvidas que geram problemas de corrosão.

Isto possibilitaria criar especificações de condições operacionais que levassem adequar o processo ao risco de corrosão.

Desta forma, novas condições operacionais como, temperatura, pressão, concentração, pH e velocidade de escoamento podem ser avaliadas com a finalidade de aumentar a vida útil dos equipamentos.

SELEÇÃO DE MATERIAISSELEÇÃO DE MATERIAIS

COMPATIBILIDADE ENTRE OS MATERIAIS E OS MEIOS CORROSIVOS RESPEITANDO AS SOLICITAÇÕES MECÂNICAS;MATERIAIS TRADICIONAIS;NOVOS MATERIAIS.

PROTEÇÃO CATÓDICAAPLICAÇÕES :

OLEODUTOS,GASODUTOS, ADUTORASTANQUES APOIADOS E ENTERRADOS (COSTADOS E FUNDOS INTERNOS)

TESTES HIDROSTÁTICOS COM ÁGUA DO MARBASE DE TORRES ELETRIFICADASNAVIOS (COSTADOS, TANQUES DE LAS- TRO), PIERS, PLATAFORMAS MARINHAS

EMISSÁRIOS SUBMARINOSESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

MÉTODOS DE PROTEÇÃO CATÓDICA

PROTEÇÃO CATÓDICA GALVÂNICA (ANODOS DE SACRIFÍCIO)

PROTEÇÃO CATÓDICA POR CORRENTE IMPRESSA (ANODOS INERTES)

PROTEÇÃO CATÓDICA DE DUTOSPROTEÇÃO CATÓDICA DE DUTOS

RETIFICADOR

ANODO

PROTEÇÃO CATÓDICA DE POSTOS DE GASOLINAPROTEÇÃO CATÓDICA DE POSTOS DE GASOLINA

PROTEÇÃO CATÓDICA

REVESTIMENTOSREVESTIMENTOS

ORGÂNICOSORGÂNICOS

METÁLICOSMETÁLICOS

INORGÂNICOSINORGÂNICOS

INIBIDORES DE CORROSÃO

Os inibidores de corrosão podem ser definidos como substâncias ou misturas que, adicionadas ao meio corrosivo, têm a função de inibir ou retardar as reações de corrosão dos materiais metálicos ou não-metálicos.

1900 ⇒ MISTURAS DE MELAÇOS, ÓLEOS VE-GETAIS, AMIDOS;

1920 ⇒ SILICATO DE SÓDIO (Na2SiO3);1930 ⇒ PIRIDINAS, TOLUIDINAS,

FENILHIDRAZINAS, AMINAS, QUINOLEÍNAS, ETC;

1940 ⇒ CROMATO, DICROMATO, SAIS E ÓXIDOS DE ARSÊNIO E ANTIMÔNIO;

1950 ⇒ INIBIDORES BASEADOS NO DESENVOLVIMENTO DAS SÍNTESES ORGÂNICAS;

HISTÓRICO

1970 ⇒ INÍCIO DO BANIMENTO DAS FÓRMULAS COM CROMATO E SAIS DE ARSÊNIO;

1980 ⇒ INÍCIO DOS ORGANO-FOSFORADOS E TRATAMENTOS DOS EFLUENTES CONTENDO INIBIDORES;

1990 ⇒ QUESTIONAMENTO DO USO DE INIBIDORES DE CORROSÃO E PRODUTOS INCOMPATÍVEIS COM O MEIO AMBIENTE;

2000/2006 ⇒ TECNOLOGIAS LIMPAS APLICADAS AOS INIBIDORES DE CORROSÃO.

HISTÓRICO

TRATAMENTO DE

EFLUENTES

SELEÇÃO DE INIBIDORES DE CORROSÃO

UTILIZAÇÃO INDUSTRIAL

SEGURANÇA INDUSTRIAL

MEIO AMBIENTE

SAÚDE

ROTA

INDUSTRIALCUSTO

SELEÇÃO DE INIBIDORES DE CORROSÃO

• DEVE SER EFICIENTE E COMPATÍVEL COM TODOS OS METAIS, LIGAS E MATERIAIS COMPÓSITOS;

• NÃO DEVE SER SUSCETÍVEL À FORMAÇÃO DE RESÍDUOS, DEPÓSITOS OU ESPUMA;

• DEVE SER ESTÁVEL, SOLÚVEL E COMPATÍVEL COM OUTROS INIBIDORES, NEUTRALIZANTES E BIOCIDAS, ETC.

O PROGRESSIVO DESENVOLVIMENTO DOS PROCESSOS QUÍMICOS NO MUNDO TEM GERADO UM GRANDE NÚMERO DE INIBIDORES DE CORROSÃO QUE SÃO UTILIZADOS NOS MAIS DIVERSOS SEGMENTOS INDUSTRIAIS

• O QUADRO SE TORNA GRAVE OU ASSUSTADOR AO CONSIDERAR QUE MUITAS DAS FORMULAÇÕES UTILIZADAS, POUCO OU NADA SE SABE SOBRE SEUS EFEITOS À ESPÉCIE HUMANA A CURTO E A LONGO PRAZO.

MEIO AMBIENTE E SAÚDE

INIBIDORES DE CORROSÃO

Os inibidores de corrosão podem ser definidos como substâncias ou misturas que, adicionadas ao meio corrosivo, têm a função de inibir ou retardar as reações de corrosão dos materiais metálicos ou não-metálicos.

Os inibidores de corrosão podem ser classificados em:Anódicos;Catódicos;Formadores de filme;Adsorção;Oxidantes;Desaeradores (remoção de O2);Neutralizantes;Fase vapor.

Inibidores anódicos

São substâncias solúveis no meio corrosivo e têm a função de reduzir ou impedir o desenvolvimento de reações anódicas por meio da formação de um filme adsorvido ou quimissorvido na superfície metálica.

INIBIDOR ANÓDICOINIBIDOR ANÓDICO

INIBIDOR DE CORROSÃO

INIBIDORES ANÓDICOS• CROMATO• MOLIBDATO• NITRITO• SILICATOS• POLIFOSFATOS• BORAX• BENZOATO DE SÓDIO• COMPOSTOS ORGANO-FOSFONATOS

CROMATO

• O CROMATO É UTILIZADO DESDE 1930 NA

PROTEÇÃO DE SUPERFÍCIE METÁLICA EM MEIOS

CORROSIVOS AQUOSOS.

• O CROMATO TEM SIDO QUESTIONADO A PARTIR

DOS SEGUINTES APECTOS: ALTA CONCENTRAÇÃO

UTILIZADA, TOXIDEZ AO MANUSEIO E PROBLEMAS

DE POLUIÇÃO CAUSADOS POR SEU DESPEJO NO

MEIO AMBIENTE;

CROMATO• O MECANISMO EMPREGADO PELO CROMATO NA

PASSIVAÇÃODO AÇO-CARBONO TEM SIDO

BASTANTE DISCUTIDO EM VÁRIOS TRABALHOS DE

PESQUISA.

• A TESE MAIS ACEITA É A DA COMBINAÇÃO DA

ADSORÇÃO E A FORMAÇÃO DE UM FILME DE

ÓXIDO SOBRE A SUPERFÍCIE METÁLICA;

• γFe2O3. Cr2O3 FeO.OH. Cr2O3

CROMATO• ESTE FILME É UMA MISTURA DE γFe2O3 E

Cr2O3, FORMADOS ESPONTANEAMENTE NA REDUÇÃO DO ÍON CROMATO E NA OXIDAÇÃO DO ÍON Fe2+, PROVENIENTES DAS REAÇÕES:

Fe – 2 e → Fe2+

CrO42- + 8 H+ + 3 e → Cr3+ + 4 H2O

3Fe2+ + CrO42- + 8 H+ → Cr3+ + 3 Fe3+ + 4 H2O

γFe2O3.Cr2O3 (75 % e 25%)

CR

OM

ATO

CR

OM

ATO

CR

OM

ATO

CROMATO

•Um problema provável de ocorrer é a redução do íon cromato (CrO4

2-), ao íon Cr3+, através de elevadas concentrações de H2S e Fe2+, conforme mostram as reações adiante:

3 Fe2+ + CrO42- + 8 H+ → Cr3+ + 3 Fe3+ + 4 H2O

3 H2S + 2 CrO42- + 10 H+ → 2Cr3+ + 4 S + 8 H2O

Em presença elevada de sulfetos (S2-), sulfatos (SO42-)

e bactérias redutoras, verifica-se que o tratamento à base de cromato tende a perder a eficiência inibidora, devido ao fato do CrO4

2- passar a Cr3+.

MOLIBDATOO mecanismo de passivação do molibdato na proteção do ferro em meios ácidos, neutros e alcalinos tem sido bastante discutido por vários pesquisadores.

Um dos mecanismos proposto é a adsorção de filme de molibdato férrico – Fe2(MoO4)3 ou Fe2O3.(MoO3)3 – sobre a superfície do ferro, impedindo ou inibindo a ação corrosiva.

Outra possibilidade é a formação de filmes de MoO2, MoO3 e MoO4

2- .

Fe2(MoO4)3

Fe2O3.(MoO3)3

MECANISMO

pH > 7,0

• INIBIDOR ANÓDICO EFICIENTE• ATÓXICO• PASSIVA PITES E FRESTAS• ESTABILIDADE TÉRMICA E

OXIDATIVA• NÃO É AFETADO POR

REDUTORES E BIOCIDAS• EFICIENTE EM pH > 7,0

VANTAGENS:VANTAGENS:

NITRITOO NITRITO É UM INIBIDOR ANÓDICO DE EXTREMA EFICIÊNCIA. SEU MECANISMO DE PROTEÇÃO É SIMILAR A OUTROS INIBIDORES ANÓDICOS, OU, SEJA, FORMA-SE SOBRE A SUPERFÍCIE ANÓDICA UM FILME DE ÓXIDO FÉRRICO.

Fe + NaNO2 + 2H2O Fe2O3 + NaOH + NH3

Fe2O3

NITRITO

O AÇO CARBONO É PROTEGIDO EM ÁGUA DESTILADA COM APENAS 50 ppm DE NO3

-. NA PRESENÇA DE 300 ppm DE CLORETO, AS CONCENTRAÇÕES SÃO DA ORDEM DE 300 ppm;

O INIBIDOR É UTILIZADO PARA SISTEMAS FECHADOS COM POUCO OU AUSÊNCIA DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO. PODENDO SER USADO PARA OS SISTEMAS: A)ÁGUA SUPERAQUECIDA (160ºC); ÁGUA QUENTE (80ºC); ÁGUA FRIA (5 – 25ºC); ÁGUA COM ANTICONGELANTE (0ºC).

Taxa de corrosão

SILICATOSOs silicatos quando usados como inibidor em sistemas refrigeração, requerem um controle rígido tendo em vista que a faixa de pH deve variar entre 6,5 a 7,5.

A fórmula geral dos silicatos é Na2O.xSiO2 onde x é a relação molar entre a sílica e o óxido de sódio. Em águas o valor de x recomendado é de 3,3, enquanto em águas ácidas com pH 6,0 o valor de x é da ordem de 2,0.

SILICATOSO mecanismo da ação inibidora do silicato não é bem conhecido, entretanto, alguns autores sugerem a formação de um filme de silicato-óxido de ferro sobre as áreas anódicas. Outrossim, em águas de alta dureza podem acarretar a precipitação de silicato de cálcio nas superfícies metálicas, ocasionando perdas por transferência de calor, e às vezes até entupimentos nas tubulações.

A literatura recomenda para sistemas de refrigeração uma concentração de silicato da ordem de 20 a 50 ppm, a um pH de 6,5 a 7,5.

POLIFOSFATOSO metafosfato de sódio foi um dos primeiros inibidores usados para sistema de água de refrigeração. Embora atualmente os inibidores citados ainda sejam usados, o pH, e a concentração de íons Ca2+ e o teor de oxigênio dissolvido são os parâmetros básicos para a limitação de seu uso.

Existe grande variedade de polifosfato e entre os mais usados estão os pirofosfatos (Na4P2O7), tripolifosfato -(Na5P3O10) e os hexametafosfatos.

POLIFOSFATOS

Esses compostos são característicos da relação molar entre o Na2O e P2O5, conforme mostra a relação:

Na2O\P2O5 = (n +2)\n

Onde, o valor de n varia de 1,285 a 1,5.

Os polifosfatos são agentes complexantes e, com um metal divalente como o cálcio, formam partículas coloidais positivas.

POLIFOSFATOS

Os polifosfatos apresentam duas desvantagens, uma se prende à sua fácil decomposição em ortofosfato(Na3P04), e a outra se refere a sua atração como nutriente de contaminantes biológicos.

A adição de polifosfato em sistemas de refrigeração varia de 20 a 50 ppm, considerando um pH igual a 7,0. A adição de Zn2+ como inibidor catódico aumenta a eficiência da ação inibidora do polifosfato.

BÓRAX

OS BORATOS, PRINCIPALMENTE O TETRABORATO DE SÓDIO, Na2B4O7, SÃO UTILIZADOS EM MISTURA DE INIBIDORES, ASSSOCIADOS AO NITRITO DE SÓDIO PARA A PROTEÇÃO PRIMORDIAL DO FERRO METÁLICO.

SUA AÇÃO TAMPONADORA SOBRE O pH DA ÁGUA DO SISTEMA, REGULA E MANTÉM O VALOR DO pH

IDEAL.

BÓRAX

O PRODUTO, ASSOCIADO AOS AZÓIS, DÁ ELEVADA PROTEÇÃO AO FERRO, COBRE E SUAS LIGAS.

O BÓRAX ASSOCIADO AO ZINCO MELHORA O DESEMPENHO DO AÇO EM SOLUÇÕES AQUOSAS. O FILME FORMADO É O Fe2O3.

Fe2O3

Cromato-polifosfato-zinco

Esse tipo de tratamento consiste na reunião de três inibidores de corrosão, cuja função é reduzir ou inibir as reações eletroquímicas provenientes de áreas anódicas e catódicas, fornecendo, assim, uma maior eficiência inibidora.Os sais de zinco são substâncias que atuam como inibidores catódicos, isto é, formam sobre áreas catódicas da superfície metálica um filme de hidróxido de zinco, conforme mostra a reação seguinte:

Zn2+ + 2 OH- → Zn(OH)2


Por outro lado, quando se adiciona fosfato à solução de cromato-zinco, a proteção inibidora é aumentada, em virtude da formação de um filme de fosfato básico de zinco, de maior aderência a áreas catódicas.Além disso, outra função do fosfato é reduzir a quantidade de íons Zn2+ na mistura inibidora; entretanto, nessas condições, é quase obrigatório trabalhar em nível de pH baixo, numa concentração mínima de íons Ca2+.

Cromato-polifosfato-zincoPor conseguinte, deve-se alertar para o fato de que os polifosfatos são instáveis, podendo ser convertidos em ortofosfatos. Então, os íons Ca2+ podem reagir com os ortofosfatos, formando um indesejável depósito de fosfato de cálcio.Outro problema da adição de polifosfatos reside no fato de serem esses compostos nutrientes para certas espécies microbiológicas, e podem estimular o crescimento de microorganismos, criando, assim, condições para redução do íon CrO4

2+ passar a Cr3+.


A vantagem principal dessa combinação de inibidores consiste na redução dos teores de sulfato. Em alguns sistemas de água de refrigeração é comum utilizar uma concentração padrão de 20 a 30 ppm de cromato, 40 a 50 ppm de fosfato e 5 ppm de zinco.

Inibidores catódicosO tratamento com um inibidor catódico consiste na adição de substâncias solúveis no meio aquoso formando sobre as áreas catódicas uma barreira que impeça o desenvolvimento das reações catódicas.

INIBIDOR DE CORROSÃO

INIBIDORES CATÓDICOS

• SAIS DE ZINCO• POLIFOSFATOS• COMPOSTOS ORGANO-FOSFONATOS• ÉSTERES DE FOSFATOS

Os íons Zn2+ são neutralizados pelos íons hidroxilas (OH-), formando sobre a superfície metálica uma película de hidróxido de zinco e, desta maneira, impedindo as reações catódicas.

Também podem ser citados alguns compostos orgânicos amino-fosfônicos, como o ácido aminotrimetilfosfônico, ácido hidroxi-etileno- disfônico e outros produtos da mesma família que podem se protonar e, com isso, funcionar como inibidores catódicos.

POLIFOSFATOSPOLIFOSFATOS

POLIFOSFATOSPOLIFOSFATOS

3 Ca2+ + 2 PO43- Ca3(PO4)3

COMPOSTOS COMPOSTOS ORGANOORGANO--FÓSFOROFÓSFORO

INIBIDORES FORMADORES DE FILME

• SÃO SUBSTÂNCIAS OU MISTURAS DE SUBSTÂNCIAS QUE FORMAM UMA PELÍCULA (PODENDO SER ADSORVIDA OU QUIMISSORVIDA) SOBRE A SUPERFÍCIE METÁLICA A SER PROTEGIDA IMPEDINDO O CONTATO COM O MEIO CORROSIVO.

• ADSORÇÃO• QUIMISSORÇÃO

FENILETANOLAMINA

ANILINAAMINOFENOL

DI-AMILAMINA DI-OCTILAMINATRIETILAMINA

HEXAMETILAMINAHEXAMETILTETRAMINA

CLORETO DE DODECIL DIMETILAMINO CLORETO DE

TETRABUTILAMONIUM

MORFOLINABROMETO DE DODECILBENZIL QUINOLEINA

TIOURÉIA

IMIDAZOLINA ETILPIRIDINAQUINOLEINA

FENIL TIOURÉIA

Mecanismos de inibição dos álcoois acetilênicos

METAL

OXIDANTE - CROMATO

• SÃO SUBSTÂNCIAS OU MISTURAS DE SUBSTÂNCIAS QUE FORMAM UMA PELÍCULA OXIDADA SOBRE A SUPERFÍCIE METÁLICA.

Fe – 2 e → Fe2+

CrO42- + 8 H+ + 3 e → Cr3+ + 4 H2O

3Fe2+ + CrO42- + 8 H+ → Cr3+ + 3 Fe3+ + 4 H2O

γFe2O3.Cr2O3 (75 % e 25%)

DESAERADORES

• SÃO SUBSTÂNCIAS OU MISTURAS DE SUBSTÂNCIAS QUE REMOVEM O OXIGÊNIO PRESENTE NUM FLUIDO.

• HIDRAZINA• SULFITO DE SÓDIO• BISSULFITO DE AMÔNIO• HIDROQUINONA

REMOREMOÇÇÃO COM SULFITO DE SÃO COM SULFITO DE SÓÓDIODIO

O SULFITO DE SO SULFITO DE SÓÓDIO REAGE COM O OXIGÊNIO DIO REAGE COM O OXIGÊNIO ATRAVATRAVÉÉS DA REAS DA REAÇÇÃO:ÃO:

NaNa22SOSO33 + 1/2 O+ 1/2 O22 →→ NaNa22SOSO44A VELOCIDADE DE REMOA VELOCIDADE DE REMOÇÇÃO EM ÃO EM TEMPERATURAS SUPERIORES A 95 TEMPERATURAS SUPERIORES A 95 °°C C ÉÉ GRANDE, GRANDE, ENTRETANTO, EM TEMPERATURAS BAIXAS A ENTRETANTO, EM TEMPERATURAS BAIXAS A REMOREMOÇÇÃO DE OXIGÊNIO NÃO ÃO DE OXIGÊNIO NÃO ÉÉ EFICIENTE. EFICIENTE. SUA ASUA AÇÇÃO NA REMOÃO NA REMOÇÇÃO DE OXIGÊNIO NO ÃO DE OXIGÊNIO NO CONDENSADO NÃO CONDENSADO NÃO ÉÉ EFICIENTE.EFICIENTE.A ADIA ADIÇÇÃO DE SULFATO DE COBALTO FAVORECE ÃO DE SULFATO DE COBALTO FAVORECE A REMOA REMOÇÇÃO EM BAIXAS TEMPERATURAS.ÃO EM BAIXAS TEMPERATURAS.

DESVANTAGENS E PROBLEMASDESVANTAGENS E PROBLEMAS

•• SUA ASUA AÇÇÃO ÃO ÉÉ EFICIENTE EM TEMPERATURAS EFICIENTE EM TEMPERATURAS ACIMA DE 95ACIMA DE 95°°C;C;

•• A ADIA ADIÇÇÃO DE SAIS COBALTO AS FORMULAÃO DE SAIS COBALTO AS FORMULAÇÇÕES ÕES DE SULFITO AUMENTA O PREDE SULFITO AUMENTA O PREÇÇO DO PRODUTO O DO PRODUTO FINAL;FINAL;

•• O USO DE SULFITO EM PRESSÕES DA ORDEM DE O USO DE SULFITO EM PRESSÕES DA ORDEM DE 50 kgf/cm50 kgf/cm22 PODE PROPICIAR A DECOMPOSIPODE PROPICIAR A DECOMPOSIÇÇÃO ÃO TTÉÉRMICA GERANDO PRODUTOS CORROSIVOS E/OU RMICA GERANDO PRODUTOS CORROSIVOS E/OU INCRUSTANTES SEGUNDO AS PROVINCRUSTANTES SEGUNDO AS PROVÁÁVEIS VEIS REAREAÇÇÕES:ÕES:


•• 4 Na4 Na22SOSO33 --------→→ NaNa22S +3 NaS +3 Na22SOSO44Δ

•• NaNa22SS22OO33 →→ NaNa22SOSO33 + S+ SΔ

•• 2 Na2 Na22S + 4 NaS + 4 Na22SOSO33 + 3 H+ 3 H22O O →→ NaNa22SS22OO33 + 6+ 6 NaOHNaOHΔ

•• NaNa22SOSO4 4 + 4 H+ 4 H22 →→ NaNa22S + 4 HS + 4 H22OOΔ

•• NaNa22SO3 + 3 HSO3 + 3 H2 2 →→ NaNa22S + 3 HS + 3 H22OOΔ

Δ•• NaNa22S + 2 HS + 2 H22O O →→ HH22S + 2 NaOHS + 2 NaOH

REMOREMOÇÇÃO COM BISSULFITO DE AMÔNIOÃO COM BISSULFITO DE AMÔNIO

O BISSULFITO DE AMÔNIO REAGE COM O O BISSULFITO DE AMÔNIO REAGE COM O OXIGÊNIO ATRAVOXIGÊNIO ATRAVÉÉS DA REAS DA REAÇÇÃO:ÃO:

NHNH44HSOHSO33 + 1/2 O+ 1/2 O22 →→ NHNH44HSOHSO44

SUA ASUA AÇÇÃO NA REMOÃO NA REMOÇÇÃO DE OXIGÊNIO NO ÃO DE OXIGÊNIO NO CONDENSADO CONDENSADO ÉÉ FICIENTE.FICIENTE.

A ADIA ADIÇÇÃO DE SULFATO DE COBALTO ÃO DE SULFATO DE COBALTO FAVORECE A REMOFAVORECE A REMOÇÇÃO EM BAIXAS ÃO EM BAIXAS TEMPERATURAS.TEMPERATURAS.

REMOREMOÇÇÃO COM HIDRAZINAÃO COM HIDRAZINA

A HIDRAZINA É UM LÍQUIDO CLARO DE FÓRMULA MOLECULAR N2H4, É TOTALMENTE MISCÍVEL EM ÁGUA. É ENCONTRADA EM FORMULAÇÕES COMERCIAIS EM SOLUÇÕES VARIANDO DE 15 A 60 % (EM MASSA). É UM PODEROSO REDUTOR DAÍREMOVENDO O OXIGÊNIO ATRAVÉS DA REAÇÃO:

N2H4 + O2 → N2 + 2 H2O

AS PRINCIPAIS VANTAGENS DESTE PRODUTO RESIDE NA EFICIÊNCIA DE REMOÇÃO E O FATO DE NÃO PROPICIAR RESÍDUOS E OU PRODUTOS QUE VENHAM A INCRUSTAR.


•• O CUSTO O CUSTO ÉÉ MAIS CARO DO QUE O MAIS CARO DO QUE O SULFITO;SULFITO;

•• A DECOMPOSIA DECOMPOSIÇÇÃO COMEÃO COMEÇÇA A 200A A 200°°C E C E PODE CHEGAR ATPODE CHEGAR ATÉÉ 300300°°C RESULTANDO C RESULTANDO NAS REANAS REAÇÇÕES ;ÕES ;

N2H4 → N2 + 4 NH3Δ

2 N2H4 → N2 + H2 + 2 NH3Δ


PODE REAGIR COM PODE REAGIR COM ÓÓXIDOS REDUZINDO XIDOS REDUZINDO SUA CONCENTRASUA CONCENTRAÇÇÃO:ÃO:

NN22HH4 4 + 6 Fe+ 6 Fe22OO33 →→ NN22 + 4 Fe+ 4 Fe33OO44 + 2 H+ 2 H22O O

NN22HH44 + 4 + 4 CuOCuO →→ NN22 + 2 Cu+ 2 Cu22O + 2 HO + 2 H22OO

D) ELEVADA TOXIDEZD) ELEVADA TOXIDEZ

REMOREMOÇÇÃO COM HIDROQUINONA ÃO COM HIDROQUINONA A HIDROQUINONA REAGE COM OXIGÊNIO A HIDROQUINONA REAGE COM OXIGÊNIO DISSOLVIDO SEGUNDO A READISSOLVIDO SEGUNDO A REAÇÇÃO:ÃO:

VANTAGENS

1)ÓTIMO SEQUESTRANTE PARA O OXIGÊNIO;

2)ÓTIMO PASSIVADOR DE METAIS, PRODUZINDO EFICAZ FILME DE ÓXIDO DE FERRO;3)VELOCIDADE DE REAÇÃO ELEVADA;

NEUTRALIZANTES• SÃO SUBSTÂNCIAS OU MISTURAS DE

SUBSTÂNCIAS QUE POSSUEM A POSSIBILIDADE DE NEUTRALIZAR A AÇÃO CORROSIVA PROVOCADA POR ÁCIDOS FORMADOS.

NEUTRALIZANTES

ADIÇÃO DE ÓXIDO DE MAGNÉSIO (MgO) OU ÓXIDO

DE CÁLCIO (CaO) PARA NEUTRALIZAR A

FORMAÇÃO DE ÁCIDO SULFÚRICO NUMA CALDEIRA

NA ÁREA DE QUEIMA DE COMBUSTÍVEL. OU ENTÃO

PARA TRNASFORMAR NUM SAL COM ALTO PONTO

DE FUSÃO

→→ SOSOxx+ NO+ NOX X + CINZAS+ CINZAS

MAÇARICOMAÇARICO

a a CCxxHHyy + ar + ar →→ COCO2 2 + H+ H22O +NO +N22 + O+ O22

FORMAFORMAÇÇÃO DE SOÃO DE SO22, SO, SO33 E E ÁÁCIDO SULFCIDO SULFÚÚRICORICO

DE UM MODO GERAL, OS ÓLEOS COMBUSTÍVEIS SÃO

SUBPRODUTOS DA DESTILAÇÃO DO PETRÓLEO, E POSSUEM,

EM MAIOR OU MENOR TEOR, OS ELEMENTOS CARBONO,

HIDROGÊNIO, OXIGÊNIO, ENXOFRE, SÓDIO, VANÁDIO E

NITROGÊNIO.

NORMALMENTE, OS COMPOSTOS DE ENXOFRE ENCONTRAM-

SE NA FORMA DE MERCAPTANS, SULFETOS E POLISSULFETOS

ORGÂNICOS, ENQUANTO QUE O VANÁDIO É ENCONTRADO

SOB A FORMA DE PORFIRINA.

FORMAÇÃO DE SO2, SO3 E ÁCIDO SULFÚRICO

DURANTE A COMBUSTÃO, O ENXOFRE PRESENTE NO ÓLEO ÉOXIDADO, EM SUA MAIOR PARTE, A DIÓXIDO DE ENXOFRE (SO2), ENQUANTO QUE APENAS UMA PEQUENA PARCELA ÉOXIDADA A TRIÓXIDO DE ENXOFRE (SO3).

ARCOMPOSTOS DECOMPOSTOS DE

ENXOFREENXOFRE

CCxxHHyy ——SSzz—— CCxxHHyy

CCxxHHyy ——SHSH

COCO2 2 + H+ H22O +NO +N22 + O+ O22

SOSO2 2 + SO+ SO33

CINZAS SULFETADASFe2(SO4)3K3Fe(SO4)3

MECANISMO DE FORMAÇÃO DE SO3

1)POR OXIDAÇÃO, DEVIDO À PRESENÇA DE OXIGÊNIO NASCENTE, PRODUZIDO NA BOCA DO MAÇARICO: SOSO22 + [O] + [O] →→SOSO33

2)POR AÇÃO DE OXIGÊNIO MOLECULAR, A TEMPERATURA DE 700- 800°C: SOSO22 + + ½½ OO22→→ SOSO33

3) POR AÇÃO CATALÍTICA DO V2O5 (PENTÓXIDO DE VANÁDIO) E/OU ÓXIDO FÉRRICO (Fe2O3)

SOSO22 + + ½½ O2 → SOSO33V2O5

4)DECOMPOSI4)DECOMPOSIÇÇÃO TÃO TÉÉRMICA DAS CINZAS RMICA DAS CINZAS ÀÀ BASE SULFATOS BASE SULFATOS SIMPLES E DUPLOS:SIMPLES E DUPLOS:

FeFe22(SO(SO44))33 →→ FeFe22OO33 + 3 SO+ 3 SO33

2 K2 K33Fe(SOFe(SO44))33 →→ 3 K3 K22SOSO44 + Fe+ Fe22OO33 + 3 SO+ 3 SO33

MECANISMO DE FORMAMECANISMO DE FORMAÇÇÃO DE HÃO DE H22SOSO44A FORMAÇÃO DO ÁCIDO IRÁ OCORRER DURANTE O RESFRIAMENTO DO GÁS, QUANDO ENTÃO O ÁCIDO CONDENSADO SERÁ ADSORVIDO POR PARTÍCULAS DE CARBONO (FULIGEM) ORIUNDAS DA COMBUSTÃO INCOMPLETA DO ÓLEO.

ESTES NÚCLEOS ACIDIFICADOS SE AGLOMERAM, FORMANDO FLOCOS DE FULIGEM ÁCIDA, QUE SE DEPOSITAM SOBRE OS TUBOS.

SO3 +H2O → H2SO4

H2SO4 → H+ + HSO4–

HSO4– → H+ + SO4

2–

SO3

UMIDADE H2SO4 DILUÍDO

H2SO4 + Fe → Fe2+ + HSO4– + ½ H2

Fe2+

H2

MECANISMO DE FORMAMECANISMO DE FORMAÇÇÃO DE HÃO DE H22SOSO44

MECANISMO DE FORMAMECANISMO DE FORMAÇÇÃO DE HÃO DE H22SOSO44

ATAQUE DO ATAQUE DO ÁÁCIDO SULFCIDO SULFÚÚRICORICO AO REFRATÁRIOAO REFRATÁRIO

NEUTRALIZANTES

SO3 +H2O → H2SO4MgO + H2SO4 → MgSO4

CaO + H2SO4 → CaSO4

Fe2O3 + 3 SO3 → Fe2 (SO4)3MgO + SO3 → MgSO4

Fe2O3 + MgO + 4 SO3 → MgFe2(SO4)3

INIBIDOR DE FASE VAPOR

SÃO SUBSTÂNCIAS QUE POSSUEM A PROPRIEDADE DE VOLATILIZAR E COMPETIR COM O VAPOR D’ÁGUA PRESENTE NA FASE VAPOR.

VAPOR INIBIDORMECANISMO:

NEUTRALIZAÇÃO

ADSORÇÃO

BENZOTRIAZOLBENZOATO DE AMÔNIO

BENZOATO DE CICLOHEXILAMINA

FATORES DE INFLUÊNCIA NO DESEMPENHO DE INIBIDORES DE CORROSÃO

• TEMPERATURA;• PRESSÃO;• VELOCIDADE;• SOLUBILIDADE;• DEPÓSITOS, INCRUSTAÇÕES;• pH .

TEMPERATURA

• A CAPACIDADE DE INBIÇÃO DE UM INIBIDOR É AFETADA PELO AUMENTO DA TEMPERATURA

TEMPERATURA

AS ISOTERMAS DE LANGMUIR MOSTRAM DE UMA MAEIRA GERAL QUE A CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DIMINUE COM O AUMENTO DA TEMPERATURA

PRESSÃO

DE UMA MANEIRA GERAL O AUMENTO DA PRESSÃO FAVORECE UMA MAIOR CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DO INIBIDOR À SUPERFÍCIE METÁLICA, CONSEQUENTEMENTE, É VALIDO SUPOR QUE A PRESSÃO PODERÁ AUMENTAR A PROTEÇÃO EXERCIDA POR ALGUNS TIPOS DE INBIDORES.

VELOCIDADE DO FLUIDO

• DE UMA MANEIRA GERAL, O AUMENTO DA VELOCIDADE DO FLUIDO DIMINUE A CAPACIDADE DE INIBIÇÃO, ENTRETANTO, BAIXAS VELOCIDADES PODEM OCASIONAR A DEPOSIÇÃO DE SUJEIRAS, DEPÓSITOS, INCRUSTAÇÕES, ETC, QUE PODEM AUMENTAR A CORROSÃO LOCALIZADA.

VELOCIDADE DO FLUIDO

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