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UNIVERSIDADE ALTO VALE DO RIO DO PEIXE UNIARP
CURSO DE ENGENHARIA MECNICA
ADEMAR FAGUNDES
JULIO CESAR SCHEFFMACHER
PATRICK L. ANDRADE
TIAGO ANTONIO DE OLIVEIRA
REVESTIMENTOS NO METLICOS TINTAS E POLIMEROSCAADOR
2015UNIVERSIDADE ALTO VALE DO RIO DO PEIXE UNIARP
CURSO DE ENGENHARIA MECNICAADEMAR FAGUNDES
JULIO CESAR SCHEFFMACHER
PATRICK L. ANDRADE
TIAGO ANTONIO DE OLIVEIRA
REVESTIMENTOS NO METLICOS TINTAS E POLIMEROS
Trabalho apresentado como complemento para a obteno de nota na
disciplina de Corroso, do Curso de Engenharia Mecnica, ministrado
pela universidade Alto Vale do Rio do Peixe UNIARP, sob orientao do
professor Edson Otto.CAADOR
2015SUMRIO71 INTROUO
82. TINTAS
92.1 CONSTITUINTES DAS TINTAS
92.2. VECULO FIXO OU VECULO NO VOTTIL (VNV)
102.3. VECULOS NO VOLTEIS CONVERSVEIS
102.4. SOLVENTES OU VECULOS VOLTEIS
112.5 ADITIVOS
122.6 PIGMENTOS
122.6.1 Inorgnicos
132.6.2 Orgnicos
152.7. PINTURA INDUSTRIAL
152.7.1Tipos de Pintura Industrial
162.8. ESQUEMAS DE PINTURA
173 PROCESSOS DE PINTURA
173.1 IMERSO
173.1.1 Imerso simples
183.1.2 Pintura Eletrofortica
183.2 ASPERSO
203.3 A TRINCHA
203.4 A ROLO
203.5 REVESTIMENTOS BASE DE PS (POWDER COATING)
214 SISTEMAS DE PINTURA
214.1 SELEO DOS SISTEMAS DE PINTURA
234.2ATMOSFERAS RURAIS
234.3 ATMOSFERAS URBANAS
244.4 ATMOSFERAS INDUSTRIAIS E MARINHAS DE AGRESSIVIDADE
MODERADA
244.5 ATMOSFERAS INDUSTRIAIS E MARINHAS DE ELEVADA
AGRESSIVIDADE
254.6 REVESTIMENTOS EM TUBULAES ENTERRADAS OU SUBMERSAS
264.6.1 Desvantagens do revestimento de esmalte de alcatro
264.7 REVESTIMENTO COM ESPUMA RGIDA DE POLIURETANO
274.8 REVESTIMENTOS POR TINTA BASE DE COAL-TAR EPXI
284.9 REVESTIMENTOS COM POLIETILENO EXTRUDADO
285 INSPEO E CONTROLE DE QUALIDADE DE PINTURAS
306 POLMEROS
337 Concluso
347 Referncia Bibliogrfica
35APNDICE
1 INTROUOOs revestimentos orgnicos vm sendo cada vez mais
especificados em projetos e utilizados de forma crescente,
principalmente nos segmentos de leo, gs e saneamento, onde
agressividade dos fluidos transportados elevada. Os desafios das
novas fronteiras exploratrias e a manuteno da integridade dos
ativos tem consolidado o uso de produtos de alto desempenho para a
proteo anticorrosiva, em substratos metlicos de dutos, gasodutos,
tanques, vlvulas e em estruturas de concreto.
Estudos ao redor do mundo confirmam que a corroso realmente um
dos maiores problemas da indstria, sugerindo ainda que os pases
direcionem cerca de 1% a 3% de seu PIB na busca de alternativas
para conteno e reposio de materiais danificados por esta reao
qumica.Tendo em vistas essas grandes dificuldades de combater a
corroso uma das tcnicas mais utilizadas a pintura por ser de fcil
aplicao e manuteno, bem como o custo beneficio. Outro aspecto
importante a resaltar so as restries impostas pelas leis
ambientais, as quais levam os fabricantes a desenvolver formulaes
com baixos teores de compostos orgnicos volteis, sendo assim o teor
de slidos torna-se mais alto.Outra tcnica bastante empregada so os
revestimentos fabricados a base de compostos polimricos, que veem
sendo crescentemente utilizados como soluo na proteo de materiais
metlicos contra corroso e desgaste. A tecnologia de asperso trmica
permite a aplicao de polmeros sobre diversos materiais de
substrato, em diversas espessuras, para vrias condies ambientais.
Polmeros depositados por este processo tm potencial, tanto para
reduzir custos com materiais, como para melhorar o desempenho do
revestimento em ambientes agressivos.2. TINTASDentre as tcnicas de
proteo anticorrosiva existentes, a aplicao de tintas ou de sistemas
de pinturas uma das mais utilizadas. A aplicao da pintura como
tcnica de proteo anticorrosiva apresenta propriedades importantes,
tanto na aplicao como na manuteno assim proporcionando economia nos
custos referente ao trabalho desenvolvido. Alm de proteo, a pintura
proporciona:
Finalidade esttica;
Auxilio para segurana industrial; Ajuda na sinalizao; Contribui
para identificao de tubos de fludos ou reservatrios; Proteo em
cascos de navios impedindo formao de incrustaes e microrganismos;
Boa impermeabilizao da superfcie; Contribui tambm como isolantes
trmicos dependendo das cores aplicadas; Diminuio significativa da
rugosidade na superfcie.
A pintura uma tcnica antiga, mas foi melhorada com o avano da
tecnologia que assim contribuiu para desenvolvimento de novos
polmeros (resinas), que so umas das principais matrias primas para
fabricao da tinta.Todo esse avano tecnolgico deve-se tambm as leis
ambientais impostas aos fabricantes, que os levaram a desenvolver
novas formulaes de tintas com teores mais baixos de compostos
orgnicos volteis, consequentemente possuem teor de slidos mais
altos. Ainda pode-se citar as tintas em p que por serem isentas de
solventes apresentam excelentes caractersticas de proteo
anticorrosivas, e tambm as tintas solveis em gua com baixos ndices
de toxicidade.No que diz respeito aos equipamentos de aplicao de
tintas, grandes avanos tem sido realizados pra melhorar a qualidade
da aplicao da pelcula final. Assim podemos citar a pintura
eletrosttica, que para a qual foram desenvolvidos pistolas e
equipamentos especiais que auxiliam aplicao permitindo um
cobrimento uniforme principalmente em regies difceis para serem
pintadas. No setor automobilstico a aplicao de tinta por
eletrodeposio contribuiu para melhoria da proteo anticorrosiva dos
automveis.
2.1 CONSTITUINTES DAS TINTASOs principais constituintes das
tintas lquidas so veculo fixo, pigmentos, solventes (veculo voltil)
e aditivos. As tintas em p possuem os mesmos constituintes, exceto
os solventes. Os vernizes possuem todos constituintes, exceto
pigmentos. Para fabricao das tintas todos constituintes so
selecionados rigorosamente, tanto na qualidade quanto na
quantidade, a fim de obter um produto de acordo com os requisitos
tcnicos desejados.
2.2. VECULO FIXO OU VECULO NO VOTTIL (VNV)
So constituintes ligantes ou aglomerantes das partculas de
pigmento e o responsvel direto pela continuidade e formao da
pelcula de tinta. Consequentemente responde pela maioria das
propriedades fsico-qumicas da mesma. O veculo fixo constitudo por
um ou mais tipos de resinas, que na sua maioria so de natureza
orgnica. Assim podemos entender que a resistncia da tinta costuma
depender dos tipos da resina empregada na composio. Nos veculos
fixos como exemplo, pode-se citar:
leo vegetal; Resinas alqumicas; Resinas acrlicas.
Normalmente uma tinta possui o nome de acordo com a resina
presente na sua composio como: Tinta acrlica: resina acrlica;
Tinta alqudica: resina alqudica.2.3. VECULOS NO VOLTEIS
CONVERSVEISSo quando na formao de uma pelcula, a evaporao do
sistema solvente coincidente ou prvia a um mecanismo de polimerizao
do vnv. Veculos no volteis no conversveis. So quando a pelcula se
forma simplesmente pela evaporao do sistema solvente.
2.4. SOLVENTES OU VECULOS VOLTEISSo substncias puras empregadas
tanto para auxiliar na fabricao das tintas, quanto durante sua
aplicao, dentre os solventes temos: Hidrocarbonetos alifticos:
nafta e aguarrs mineral; Hidrocarbonetos aromticos: tolueno e
xileno; steres: acetato de etila, acetato de butila, acetato de
isopropila; lcoois: etanol, butanol, lcool isoproplico; Cetonas:
acetona, metiletilcetona, metilisobutilcetona, cicloexanona;
Glicis: etilglicol e butilglicol; Solventes filmgenos: alm de
solubilizarem a resina se incorpora pelcula por polimerizao.
Os solventes se classificam por:
Solventes verdadeiros: aqueles que dissolvem ex: aguarrs;
Solventes auxiliares: sozinhos no so capazes de dissolver por
completo mais aumentam a poder de solubilizao dos solventes
verdadeiros; Falso solvente: aqueles com baixo poder de solvncia
mas ajuda a diminuir custo final.
2.5 ADITIVOSSo compostos usados em pequenas concentraes, nas
formulaes das tintas com o objetivo de se obter caractersticas que
seriam inexistentes nas pelculas. Empregando nas formulaes pode-se
ter:
Secantes: finalidade de melhorar a secagem da tinta;
Anti-sedimentares: reduz tendncia a sedimentao dos pigmentos, assim
impede formao de sedimentos no fundo do recipiente quando estocado;
Antinata ou antinepe: reduz a formao da pele formada na superfcie
da tinta quando aberta a lata; Plastificantes: objetivo de melhorar
ou conferir flexibilidade adequada as pelculas; Nivelantes: obtm as
pelculas melhor espalhamento ou nivelamento da camada de tinta;
Antiespumantes: evita a formao de espuma durante a fabricao e
aplicao; Agentes tixotrpicos: ajuda a manter a aderncia da tinta
durante a aplicao impedindo escorrimentos; Antifungos: preveno da
formao de fungos ou bactrias durante a armazenagem ou na camada
aplicada.
2.6 PIGMENTOSSo partculas slidas, divididas insolveis no veculo
fixo, assim utilizados para obter proteo corrosiva, cor, opacidade,
impermeabilidade e melhoria das caractersticas fsicas da pelcula.
So classificados em:
Anticorrosivos: conferem proteo anticorrosiva ao ao por
mecanismos qumicos ou eletroqumicos; ex: cromato de zinco;
Opacificantes coloridos ou tintoriais: conferem cor e opacidade a
tinta; Cargas ou extensores: usados para reduzir custo final do
produto, melhorar as propriedades mecnicas da pelcula.
Alm destes pigmentos citados existem os pigmentos chamados
funcionais, pois no se enquadram no grupo anterior. Ex: xido
cuproso ou xido de cobre, empregado nas tintas anti-incrustantes,
os pigmentos fosforescentes, fluorescentes, perolados, etc., que so
empregados pra proporcionar efeitos especiais pelcula de tinta. Os
pigmentos podem ser de natureza:
2.6.1 InorgnicosPodem ser naturais ou sintticos. Os naturais
encontram-se em toda a crosta do globo terrestre, apresentam
geralmente sob a forma microcristalina e associada slica. Os
sintticos apresentam-se sob forma mais pura. Entre os grupos
importantes de pigmentos inorgnicos tem: Grupo do dixido de titnio:
pigmento branco mais universalmente aplicado e apresenta-se em duas
formas cristalinas anatase e rutilo; Grupo de zinco: xido de zinco
um pigmento branco de uso mais difundido depois do dixido de
titnio; Grupo do dixido de ferro: por ser estvel a luz apresenta-se
em vrias cores, um pigmento muito usado na composio de primers ou
fundos.
2.6.2 OrgnicosAs propriedades de resistncia luz, ao calor e
resistncia qumica so inferiores s dos pigmentos inorgnicos, mas seu
poder tintorial maior. As pelculas formadas sobre a base ou
substrato so importantes, pois em razo de suas caractersticas, um
sistema de pintura anticorroso pode ou no ser satisfatrio. Chama-se
pintura a um conjunto de operaes que visam a depositar, sobre uma
superfcie, metlica ou no. Uma pelcula de viscosidade moderada, que
tende a endurecer com o tempo.
Revestimento com borrachas: Consiste o recobrimento da superfcie
metlica com uma camada de borracha, utilizando-se o processo de
vulcanizao. um revestimento que pode assumir diversas durezas
dependendo do tipo de borracha e do processo de vulcanizao. Este
revestimento utilizado na indstria qumica em equipamentos e
tubulaes que trabalham com meios altamente corrosivos,
especialmente cidos. O tipo de borracha selecionado em funo destas
caractersticas de agressividade;
Revestimentos para tubulaes enterradas ou submersas: As tubulaes
enterradas ou submersas, oleodutos, gasodutos, adutoras, etc. so,
em geral, protegidos contra a corroso por revestimentos de alta
espessura. O mecanismo bsico de proteo por barreira entre o metal e
o meio corrosivo. As espessuras dos revestimentos situam-se na
faixa de 400 mm e 8 mm, sendo mais frequentes o uso de espessuras
entre 3 e 6 mm.Os principais tipos de revestimentos empregados para
tubulaes enterradas ou submersas so:
Revestimento com esmalte de alcatro de hulha (coal-tar):
aplicado em duas espessuras, uma de 3 a 5 mm, chamada revestimento
simples, e outra de 6 a 8 mm, chamada de revestimento duplo; O
revestimento simples usado de modo geral em meios de mdia a baixa
agressividade, e o duplo em eletrlitos altamente agressivos
(mangues, guas do mar, solos de baixa resistividade, etc.) e em
condies severas de correntes de interferncia; Revestimentos com
asfaltos: O revestimento com asfaltos aplicados a quente e
reforados com tecidos de fibra de vidro e feltro asfltico empregado
em dutos enterrados, semelhana do esmalte de alcatro de hulha. O
asfalto apresenta como desvantagem as perdas de propriedades com
maior rapidez do que esmalte de alcatro de hulha, devido oxidao e
absoro de gua; Revestimento com espuma rgida de poliuretano: A
espuma rgida de poliuretano utilizada quando se requer que o
revestimento anticorrosivo possua tambm boa capacidade de isolao
trmica (dutos operando a alta ou a baixas temperaturas);
Revestimento por tinta base de coal-tar epxi: A pintura com
coal-tar epxi usada em uma espessura da ordem de 500 mm. Possui
pouca resistncia mecnica, sendo, portanto, um revestimento precrio
em tubulaes enterradas. Como a manuteno do revestimento em
estruturas enterradas ou submersas muito difcil, a utilizao de
revestimento por tinta base de coal-tar epxi s recomendvel em obras
pequenas ou de pouca responsabilidade; Revestimento com polietileno
extrudado: Trata-se de um moderno revestimento, que utiliza o
polietileno de baixa densidade, extrudado sobre o tubo que se quer
proteger. A extruso feita em conjunto com um "primrio" (adesivo),
tambm a base de polietileno (modificado), a uma temperatura da
ordem de 200C. Requer um preparo de superfcie com grau de limpeza
As 2 1/2 (jacteamento quase branco). Revestimento com polipropileno
extrudado: Trata-se de um revestimento semelhante ao polietileno, s
que utilizando o polmero polipropileno. A aplicao feita normalmente
em trs camadas, sendo a primeira de epxi em p aplicado
eletrostaticamente, a segunda um adesivo base de polipropileno e a
terceira o revestimento em si de polipropileno; Revestimento com
tinta epxi em p (Fusion Bonded Epxi): tambm um moderno sistema de
proteo anticorrosiva de dutos enterrados e submersos. Constitui-se
de uma camada de 400 a 450 mcrons de espessura, base de resina epxi
termocurada, aplicada a p, pelo processo eletrosttico. Suas
principais propriedades so a excelente adeso e a proteo
anticorrosiva. A tinta epxi aplicada a p pelo processo
eletrosttico, portanto sem solvente, no est sujeita a muitos poros
e assim possui impermeabilidade (proteo por barreira) ainda
superior s tintas epxis convencional. o melhor sistema de proteo
anticorrosiva de dutos que durante o lanamento sofrero grande
flexionamento ou curvamento. particularmente aplicvel a lanamentos
submarinos.2.7. PINTURA INDUSTRIALSo pinturas realizadas pela
interposio de uma pelcula de tinta capaz de formar uma pelcula
slida aps a secagem ou cura, com espessuras inferiores a 1 mm.
Podem ser aplicados em instalaes industriais e porturias, embarcaes
e estruturas metlicas diversas. Atuam como barreira entre o meio
corrosivo e o material metlico que se quer proteger.
2.7.1 Tipos de Pintura Industrial
Pinturas industriais de fabricao em srie so aquelas cuja aplicao
das tintas feita por meio de instalaes fixas, tais como cabines de
jateamento abrasivo ou banhos de solues qumicas, para limpeza e
condicionamento de superfcie, cabines de aplicao e estufas. Pintura
industrial de campo: aquela cuja aplicao das tintas feita por meio
de instalaes mveis, tais como mquinas para jateamento abrasivo,
pistolas ou outros equipamentos para a aplicao das tintas.
2.8. ESQUEMAS DE PINTURAAs tintas de manuteno so formuladas para
permitirem que as estruturas e equipamentos permaneam por grandes
perodos sem corroso, e periodicamente sofram uma manuteno, que pode
ser desde um simples retoque at substituio de toda tinta velha por
outra nova. Num esquema de pintura as tintas podem ser
classificadas em: Tinta de fundo: Responsveis pela adeso do esquema
ao substrato podem ou no conter pigmentos inibidores de corroso.
Fundo ou fundo acabamento (dupla funo).
Tintas intermedirias: Oferecem espessura ao sistema. So produtos
mais baratos comparados com a tinta de fundo. Auxiliam na proteo.
Conhecidas como TIE COAT.
Tintas de acabamento: So responsveis por proteger o sistema
contra o meio ambiente e dar a cor desejada.
3 PROCESSOS DE PINTURAOs processos para aplicao de tinta sobre
uma determinada superfcie so: imerso, asperso por meio de pistola
convencional ou por meio de pistola sem ar, a trincha, a rolo e a
aplicao de revestimentos base de ps.
3.1 IMERSO
Sendo que o processo de imerso pode ser divido em duas
etapas:
3.1.1 Imerso simples
o processo em que se mergulha a pea a ser revestida em um banho
de tinta contida em um recipiente. Normalmente esse processo possui
uma regio para recuperao da tinta que se escoa da pea, aps sua
retirada do banho. Este processo oferece algumas vantagens e
desvantagens que so:Vantagens: Economia por minimizao de
perdas;
Fcil operao;
Utilizao mnima de operadores e equipamentos, aproveitando
operadores no especializado e qualificado;
A pea fica completamente recoberta;Desvantagens:
Espessuras irregulares, pois quando a pea retirada do banho, a
tinta escorre pela superfcie e consequentemente, as partes de cima
sempre tero menor espessura que as partes de baixo;
Tendncias a apresentar escorrimentos, principalmente nos pontos
onde existem furos, depresses ou resaltos na pea; Baixe espessura
da pelcula.
3.1.2 Pintura Eletrofortica
o processo em que se mantm o mesmo principio da imerso simples.
As tintas usadas possuem uma formulao especial, que permite sua
polarizao. Usando esta propriedade, a pea ligada a retificadores e
estabelece-se entre a pea e a tinta onde ela est mergulhada, uma
diferena de potencial, de modo a que a tinta seja atrada pela pea.
Dessa forma, toda a pea fica recoberta com uma camada uniforme e
aderente de tinta, com espessura ente 20 a 40 (m. O excesso de
tinta no aderida, removida da pea por processo posterior de
lavagem, aps a pea introduzida em estufa para que a pelcula venha
se formar por ativao trmica.
Tanto para a imerso simples quanto para a eletrofortica, deve se
manter o banho em constante agitao, para que os slidos
principalmente os pigmentos fique em suspenso, portanto necessidade
dessas tintas possurem baixo teor de pigmentao para que a suspenso
seja facilitada.
A imerso usada tanto em pequenas peas ou em grandes peas como,
por exemplo, carrocerias de automveis. A pintura eletrofortica
utilizada principalmente na indstria automobilstica.
3.2 ASPERSO o processo em que se usa o auxlio de equipamentos
especiais e ar comprimido, para forar a tinta a passar por finos
orifcios, onde se encontra um forte jato de ar. Chocando-se com o
filete de tinta, o ar atomiza as partculas que so lanadas sobre a
superfcie que se deseja revestir. Neste processo obtm-se pelculas
com timos aspecto esttico, exigindo porm aplicadores treinados. A
aplicao por asperso particularmente recomendada para locais onde no
haja ventos, pois isto acarreta grandes perdas de tintas. A aplicao
por meio de pistola de asperso pode ser feito por meio de quatro
processos principais que so:
Asperso simples: A tinta aplicada apenas com o uso dos
equipamentos convencionais.
Asperso a quente: A tinta aquecida antes da sua aplicao. A
finalidade aplicar produtos com maior viscosidade de que possam
fornecer pelculas mais espessas, devido ao fato de ser a
viscosidade uma varivel inversamente proporcional temperatura,
dessa forma aquecendo obtm-se uma tinta com viscosidade conveniente
para a aplicao, sem necessidade de diluio.
Asperso sem ar: O processo de atomizao das partculas diferente,
em vez de usar um jato de ar para a aplicao, o filete tinta
impulsionado para fora do equipamento com uma velocidade
extremamente grande. Ao sair do equipamento impulsionador, o filete
de tinta sofre uma expanso brusca que ocasiona a pulverizao de
tinta, sendo ento lanada sobre a pea a ser revestida. A quantidade
de tinta lanada extremamente grande, aumentando a velocidade de
trabalho.
Asperso eletrosttica: Estabelece-se entre a tinta e a pea, uma
ddp, que faz com que as partculas do revestimento sejam atradas
para a superfcie, permitindo um melhor aproveitamento da tinta e
completo revestimento da pea.Os equipamentos usados para o processo
de asperso so os seguintes:
Pistola: Ferramenta usinada e que se divide em corpo, gatinho e
cabeote. O cabeote contm a capa de ar, que a responsvel pela
pulverizao da tinta. O gatilho possui duas posies de acionamento,
sendo uma para abrir o jato de ar e a outra para abrir o filete de
tinta;
Compressor: Fornece o ar necessrio impulso do filete de
tinta.
Mangueiras: Usadas para conduzir a tinta e o ar de seus
reservatrios para a pistola.
Reservatrios: So tanques pressurizados, ou canecas, que contm a
tinta a ser aplicada.
3.3 A TRINCHA
um mtodo de aplicao bastante eficiente na pintura de tubulaes de
pequeno dimetro em locais sujeitos a muito vento, para cordes de
solda, cantos vivos, arestas, bem como para ambientes com pouca
ventilao. O acabamento obtido tem aspecto grosseiro, no servindo
para servios que exijam grandes efeitos estticos. A pelcula obtida
razoavelmente espessa, sendo o rendimento bem mais baixo que o da
asperso.
3.4 A ROLO recomendado para superfcies planas e de reas
relativamente grandes, pois apresenta bom rendimento. O acabamento
obtido pior que o da asperso e melhor que o da trincha. A
desvantagem deste mtodo a dificuldade de se controlar a espessura
da pelcula.
3.5 REVESTIMENTOS BASE DE PS (POWDER COATING)
O princpio bsico formular uma tinta na forma de p seco, sendo, a
pelcula formada pela fuso da resina. As tintas convencionais podem
apresentar-se de duas formas: no conversvel (termoplstica) e
conversvel (termoestvel). Os ps termoplsticos so base de cloreto de
polivinila (PVC), polietileno, acetato, butirato de celulose e
poliamidas.A maioria dos ps termoestveis so baseados em resina
epxi, e so tambm de composio mais complexa, pois devem ter
incorporado um agente endurecedor apropriado. A preparao realizada
atravs dos componentes a frio: resina, endurecedor, pigmentos,
cargas, materiais auxiliares.Esses tipos de revestimentos podem ser
aplicados pelos mtodos abaixo:
Leito fluidizado (fluidised bed): Consiste em uma caixa com
fundo falso poroso, atravs da qual insuflado ar presso
constante.
Pistola eletrosttica: Consiste em passar o p atravs de uma
pistola especial que na sada forma um campo magntico, o qual
carrega as partculas negativamente de forma que estas, quando
orientadas em direo a um objeto ligado terra, cobrem-se
totalmente.
4 SISTEMAS DE PINTURAConsiste em um conjunto de operaes
realizadas para a aplicao de um revestimento base de tintas.
Compreende o preparo e o condicionamento da superfcie e a aplicao
de tinta propriamente dita.Para uma tinta aderir bem a uma
superfcie, deve-se aplic-la sem que existam impurezas sobre a
ltima, como ferrugem ou outros xidos, sais solveis, poeira, leos e
graxas, restos de pinturas, umidade, etc.As tintas convertedoras de
ferrugem contem em sua formulao compostos como tanino, ou cido
oxlico, capazes de reagir com o xido de ferro, complexando-o, e
tendo aderncia ao substrato.A aplicao de uma pintura em geral feita
conforme abaixo:
Limpeza da superfcie metlica;
Aplicao da tinta de fundo ou primer: So aplicadas em uma ou mais
demos e so responsveis pela proteo anticorrosiva e aderncia do
sistema de pintura ao subtrato;
Tinta intermediria ou ti-coat: Auxiliam na proteo aumentando a
espessura e podem melhorar a aderncia da tinta de acabamento;
Aplicao da tinta de acabamento: So tambm aplicadas em uma ou
mais demos. Funciona como uma primeira barreira entre o eletrlito e
a tinta de fundo.
4.1 SELEO DOS SISTEMAS DE PINTURAExistem vrios fatores a
considerar para se obter uma pintura tcnica e economicamente
satisfatria. importante o conhecimento adequado das caractersticas
tcnicas a respeito das condies de trabalho, bem como da estrutura
do equipamento a ser revestido. Neste sentido, possvel
destacar:
As condies prvias em que se encontra o equipamento ou a
estrutura, verificando se todas as reas so planas, se as soldas
esto bem acabadas e se existem cantos vivos;
As condies de exposio: importante saber se o equipamento ir
trabalhar em condies de imerso, enterrada ou exposta atmosfera,
temperatura elevada, abraso, etc;
A facilidade de manuteno: pode-se optar por um sistema mais
econmico, caso contrario, deve-se optar por um sistema de alto
desempenho;
Finalidade da pintura: importante saber se para fins de proteo
anticorrosiva, sinalizao, esttica, etc.
Para que o sistema de pintura tenha o desempenho esperado, so
uteis as seguintes recomendaes:
Evitar cantos vivos, usando cantos arredondados;
Evitar reas de estagnao de gua e prover adequada drenagem;
Evitar acmulo de umidade ou meio corrosivo nas proximidades de
juntas;
Evitar frestas, principalmente onde ocorrer meio aquoso ou
marinho;
Providenciar vedao de frestas, usando vedao com
elasticidade;
Vedar regies de contato das partes inferiores das colunas com
suas bases;
Reduzir o numero de parafusos ao mnimo necessrio;
Revestir reas de parafusos usando tintas de alta espessura;
Observar penetrao completa nas soldas para evitar porosidade e
frestas;
Usar soldas contnuas;
Evitar soldas com bolses, que no so acessveis para limpeza;
Evitar ligaes temporrias, e proceder retorques no revestimento
afetado;
Minimizar reas sujeitas a respingos;
Evitar pares galvnicos, usar isolantes como hypalon, neoprene,
teflon ou celeron;
Evitar espaamentos estreitos entre estruturas;
Projetar as estruturas de maneira a facilitar o acesso para
limpeza e aplicao do revestimento protetor nas estruturas novas e
retoques e repintura nas estruturas em uso;
Manter inspees peridicas, dependendo da agressividade do meio
ambiente.
4.2 ATMOSFERAS RURAIS
Os sistemas de pintura com tintas alqudicas proporcionam
desempenho satisfatrio, tanto do ponto de vista tcnico como
econmico. O sistema compreende os seguintes passos: Preparao mnima
da superfcie: desengorduramento e jateamento comercial; Tinta de
fundo: duas demos de tinta alqudica-oxido de ferro; Tinta de
acabamento: duas demos de tinta alqudica brilhante na cor
indicada.4.3 ATMOSFERAS URBANASEncontrado nos grandes centros
populacionais. Pode-se empregar tintas de fundo contendo pigmentos
anticorrosivos para conferir melhores propriedades anticorrosivas
ao sistema de pintura, que consiste em:
Preparao mnima da superfcie: desengorduramento e jateamento
comercial;
Tinta de fundo: tinta alqudica longa em leo pigmentada com
fosfato de zinco ou zarco;
Tinta intermediria: tinta alqudica longa em leo pigmentada com
xido de ferro;
Tintas de acabamento: duas demos de tinta de alqudica brilhante
na cor indicada e duas demos de tinta de alumnio fenlico.
4.4 ATMOSFERAS INDUSTRIAIS E MARINHAS DE AGRESSIVIDADE
MODERADACorrespondem a locais que tm a presena de agentes
agressivos como xidos de enxofre em atmosferas industriais e
cloretos em atmosferas marinhas, porm em concentraes no muito
elevadas. Como no exemplo a seguir:
Preparao mnima de superfcie: Desengorduramento e jateamento ao
metal quase branco; Tinta de fundo: Uma demo de tinta epxi curada
com poliamina, pigmentada com xido de ferro; Tinta intermediaria:
Uma demo de tinta epxi curada com amina HB; Tintas de acabamento:
Duas demos, com espessura seca, de uma dessas tintas: Poliuretano
aliftico, que retm cor e brilho, e epxi-amina, que sofre gizamento
ou empoamento.
4.5 ATMOSFERAS INDUSTRIAIS E MARINHAS DE ELEVADA
AGRESSIVIDADENessas atmosferas, a taxa de corroso do ao bastante
elevada. Em caso de falhas num revestimento que s exera proteo por
barreira, a penetrao e a corroso sob o revestimento so acentuadas.
Para tais atmosferas, recomenda-se a utilizao de tintas que exeram
mecanismos de proteo adicional, como o caso das tintas ricas em
zinco. O sistema de pintura compreende: Preparao mnima da
superfcie: Desengorduramento e jateamento ao metal quase-branco;
Tinta de fundo: Uma demo de tinta rica em zinco base de silicato de
etila;
Tinta intermediaria seladora: Uma demo de tinta epxi;
Tintas de acabamento: Duas demos de tinta epxi alta ou duas demo
de tinta de poliuretano aliftico.
4.6 REVESTIMENTOS EM TUBULAES ENTERRADAS OU SUBMERSAS
O revestimento de esmalte de alcatro de hulha o mais utilizado
em tubulaes enterradas ou submersas. Revestimento com esmalte de
alcatro de hulha (coal-tar): aplicado em duas espessuras, uma de 3
a 5 mm, chamada revestimento simples, e outra de 6 a 8 mm, chamada
de revestimento duplo. O revestimento simples usado de modo geral
em meios de mdia a baixa agressividade, e o duplo em eletrlitos
altamente agressivos (mangues, guas do mar, solos de baixa
resistividade, etc.) e em condies severas de correntes de
interferncia. O esquema de aplicao de um revestimento simples o
seguinte:
Limpeza dos tubos: Com escovas ou com jateamento abrasivo
comercial; a aplicao da tinta de fundo ou primer, que uma tinta de
base elastomrica e que seca por evaporao do solvente;
Aplicao do esmalte de alcatro, que feita a quente;
Aplicao imediata de uma camada de vu de fibra de vidro e outra
de papel feltro.
O esquema de aplicao do revestimento duplo consiste na aplicao,
logo aps o vu de fibra de vidro, de outra camada de esmalte de
alcatro de hulha com vu de fibra de vidro e finalmente o papel
feltro. O revestimento de esmalte de alcatro de hulha em oleodutos,
gasodutos e adutoras pode ser feito no campo ou em planta fixa.
Nesta ltima a qualidade do revestimento sempre superior, pelo
melhor controle da qualidade na aplicao.Para dutos submersos
aplica-se sobre o revestimento duplo de esmalte de alcatro de hulha
um revestimento de concreto para provocar a flutuao negativa
(deposio no fundo).
4.6.1 Desvantagens do revestimento de esmalte de alcatroO
revestimento de dutos submersos ou enterrados por meio de esmaltes
de alcatro de hulha vem tendo sua utilizao sensivelmente diminuda
pelos seguintes motivos:
Sua resistividade eltrica decai a cerca de 60% nos primeiros 10
anos depois de aplicado, demandando maior solicitao do sistema de
proteo catdica;
Elevada incidncia de reparos devido a danos ocorridos durante o
manuseio, o transporte, o armazenamento e o lanamento dos tubos
revestidos;
Srios problemas de poluio ambiental, devido ao desprendimento de
gases txicos durante a aplicao, o que tem limitado sensivelmente a
sua utilizao em pases com rigorosa legislao em termos de preservao
do meio ambiente e da vida humana;
Degradao devido ao dos raios solares quando armazenado por
perodos de tempo superiores h 6 meses;
Aparecimento de revestimentos modernos base de polmeros.
Quando aplicados no revestimento de dutos enterrados em terrenos
impregnados com pedras, requer uma proteo conta danos mecnicos;
4.7 REVESTIMENTO COM ESPUMA RGIDA DE POLIURETANO
A espuma de PU obtida basicamente atravs da reao de polimerizao
entre o poliol e o isocianato acompanhada pela reao de expanso
qumica entre o isocianato e a gua que produz CO2 expandindo a
espuma, e pela expanso fsica proporcionada pelo agente de expanso.
A reao de polimerizao a temperatura ambiente muito lenta, por isso
necessrio adio de catalisadores que aceleram a reao. A expanso
fsica com agente de expanso proporciona melhores propriedades
isolantes e facilita a mistura devido baixa viscosidade do agente
de expanso, a expanso qumica com gua apresenta melhor fluidez
embora deixe a espuma um pouco mais frivel.
A espuma rgida de poliuretano utilizada quando se requer que o
revestimento anticorrosivo que possua tambm boa capacidade de
isolao trmica em dutos operando a alta ou a baixa temperatura.
normalmente aplicada com espessura em torno de 50 mm, sendo o
revestimento complementado normalmente com camisa de polietileno
extrudado, para conferir propriedades anticorrosivas quando a
espuma, possuir 10% de clulas abertas, no so impermeveis.
Estudos realizados por Trzaskoma-Paulette (2000) relatam que a
espuma rgida de poliuretano com clulas fechadas, bloqueia a
penetrao da gua do mar, protegendo de corroso as superfcies
internas das cavidades de metal que, devido a sua aplicao, ficam
expostas aos ambientes aquosos de sal. Este estudo explora as
propriedades da espuma rgida de poliuretano, no que diz respeito
durabilidade e eficcia, como um agente para a proteo de corroso.
Testes mostram que a espuma adere e fornece uma cobertura excelente
para as superfcies do metal.
Duas vantagens distintas a usar a espuma rgida do poliuretano
para o controle da corroso:
Excelente adeso
Facilidade de percorrer as superfcies do metal durante a injeo
em regies que so de difcil acesso, e na maioria dos casos impossvel
a preparao e aplicao de pinturas protetoras.
4.8 REVESTIMENTOS POR TINTA BASE DE COAL-TAR EPXI
A pintura com coal-tar epxi usada em uma espessura da ordem de
500 mcrons. Possui pouca resistncia mecnica, sendo, portanto, um
revestimento precrio em tubulaes enterradas.Como a manuteno do
revestimento em estruturas enterradas ou submersas muito difcil, a
utilizao de revestimento por tinta base de coal-tar epxi s
recomendvel em obras pequenas ou de pouca responsabilidade.
4.9 REVESTIMENTOS COM POLIETILENO EXTRUDADO
O revestimento com polietileno extrudado trata-se de um moderno
revestimento, que utiliza o polietileno de baixa densidade,
extrudado sobre o tubo que se quer proteger. A extruso feita em
conjunto com um "primer" (adesivo), tambm a base de polietileno
(modificado) a uma temperatura da ordem de 200C. Requer um preparo
de superfcie com grau de limpeza As 2 1/2 (jateamento quase
branco). aplicado com espessura variando de 3 a 5 mm.Alm da
impermeabilidade, que lhe confere excelente resistncia corroso,
possui excelente resistncia a danos mecnicos, o que lhe propicia
baixa incidncia de reparos durante o lanamento do duto. Outra
excelente propriedade que possui a boa resistncia ao descolamento
catdico Apresenta, entretanto baixa adeso em relao superfcie
metlica.
5 INSPEO E CONTROLE DE QUALIDADE DE PINTURASA inspeo deve ter
trs fases distintas: A das tintas recebidas; a da limpeza e
aplicao; e a de manuteno ou de desempenho.
A inspeo das tintas recebidas importante, pois vai evitar que
tintas que no esto em conformidade com as especificaes sejam
aplicas, o que, certamente levara a falhas na proteo anticorrosiva.
No laboratrio, os ensaios mais comuns so:
Slidos por peso: Indica o percentual de no-volteis em peso
existentes na tinta e serve para mostrar a quantidade de solventes
existentes na tinta;
Slidos por volume: Indica o volume de slidos existentes na tinta
e serve como dado para o clculo do rendimento terico de uma
tinta;
Viscosidade: Propriedade relacionada com a consistncia da tinta,
bastante til na aplicao das tintas;
Peso especifico ou densidade: Propriedade importante no controle
de qualidade das tintas, detectar algum problema na fabricao das
tintas;
Tempos de secagem: propriedade relacionada com os diferentes
estgios de formao da pelcula. Em quanto tempo a pelcula esta seca
ao toque, tempo uma nova demo pode ser aplicada sobre a
anterior;
Dureza: mostra a resistncia da pelcula a riscos ou a fraturas
por impacto;
Flexibilidade: indica o poder da pelcula de se moldar s variaes
plsticas do substrato;
Espessura por demo: indica o valor mnimo de espessura que se
obtm, ao se aplicar a tinta por determinado processo;
Identificao da resina da tinta;
Opacidade ou poder de cobertura;
Teor de zinco metlico na pelcula seca.
A inspeo de aplicao deve ser efetuada para verificar se a tinta
aplicada das melhoras condies possvel. Antes da aplicao deve-se
verificar-se:
A tinta foi armazenada dentro das especificaes dos
materiais;
O prazo concedido para armazenagem no foi ultrapassado;
Verificar se superfcie foi limpa e tratada;
Se a diluio da tinta foi corretamente efetuada;
E se houve perfeita homogeneizao.
Para se inspecionar o produto aplicado, os seguintes itens devem
ser verificados:
Desuniformidade de espessura;
Bolhas;
Escorrimento;
Casca de laranja;
Empoamento;
Fraturas;
Deslocamentos.
Aps a pintura final, devem ser programadas inspees peridicas de
manuteno visando manter sempre integral a pelcula inicial de tinta
ou, pelo menos, o primer, pois a fase mais onerosa de uma pintura a
limpeza da superfcie. A primeira inspeo no sistema onde foi
aplicada a pintura deve ocorrer de trs a seis meses depois de
aplicada a pintura, em seguida as inspees so a cada seis meses a um
ano, tudo depende da agressividade do meio em que se encontram o
sistema.
6 POLMEROS
Os polmeros so compostos qumicos de elevada massa molecular,
resultantes de reaes qumicas de polimerizao. Trata-se
demacromolculas formadas a partir de unidades estruturais menoresos
monmeros. O nmero de unidades estruturais repetidas numa
macromolcula chamado grau de polimerizao. Em geral, os polmeros
contm os mesmos elementos nas mesmas propores relativas que seus
monmeros, mas em maior quantidade absoluta. A polimerizao uma das
reaes em que se d a origem aos polmeros, onde as molculas menores
os monmeros, se combinam quimicamente por valncias principais para
formar molculas longas, mais ou menos ramificadas com a mesma
composio centesimal. Estes podem formar-se por reao em cadeia ou
por meio de reaes de poliadio ou policondensao. A polimerizao pode
ser reversvel ou no e pode ser espontnea ou provocada por calor ou
reagentes. Os polmeros podem ser:
Naturais: So polmeros que j existem normalmente na natureza.
Dentre os mais importantes esto os carboidratos; celulose, amido,
glicognio etc. As protenas existentes em todos os seres vivos e os
cidos nucleicos existentes no ncleo das clulas vivas e responsveis
pelas caractersticas genticas dos seres vivos, tambm so polmeros.
Sintticos: So polmeros fabricados pelo homem, a partir de molculas
simples. Dentre eles esto o nylon, o polietileno, o PVC etc. No
setor de fibras txteis, alm de falarmos em fibras naturais o
algodo, seda, e a juta. Tambm existem os artificiais como o nylon,
o polister etc.Os polmeros sintticos se tornaram um grupo to vasto
de compostos que passaram a ser divididos ou classificados em trs
grupos menores, que so:
Polmeros de adio:Como o prprio nome diz, esses polmeros so
feitos por meio da adio de unidades simples de monmeros todos
iguais entre si.
Polmeros de Condensao:Ao contrrio dos polmeros de adio, os
polmeros de condensao so formados pela reao de monmeros diferentes.
Alm disso, ocorre liberao de molculas pequenas durante a reao,
principalmente molculas de gua. Visto que so diferentes, os
monmeros devem apresentar grupos funcionais distintos tambm e no
necessria a dupla ligao entre carbonos.
Polmeros de Rearranjos:Esses polmeros resultam da reao entre
monmeros que sofrem rearranjo nas suas estruturas qumicas, durante
a reao de polimerizao. O exemplo mais comum de polmero de rearranjo
o poliuretano, usado principalmente em produtos feitos de
espuma.
Em muitos casos, associados utilizao de equipamentos em meios
altamente corrosivos, so indicados polmeros que so usados sob a
forma de revestimentos ou como o prprio material de construo do
equipamento. Entre eles, podem ser citados os silicones, os
elastmeros como o neoprene e ebonite (Borracha rgida de
estireno-butadieno), e plsticos. Os revestimentos com ebonite so
bem resistentes eroso e a meios cidos, sendo usados como
revestimento interno de tanques. Entre os plsticos mais utilizados
o teflon, o polietileno, o cloreto de polivinila (PVC), o
polipropileno, que podem ser empregados com diferentes finalidades
como revestimentos de tanques, tubos, vlvulas, bombas, cabos
telefnicos, tambores para embalagens de produtos qumicos, tubos
para conduo de gua potvel.Os polmeros apresentam algumas vantagens
sobre os materiais metlicos, com peso reduzido, fcil transporte e
instalao, resistncia a solos e agentes corrosivos, flexibilidade,
dispensam pinturas e so atxicos. Entretanto apresentam algumas
limitaes em alguns casos que no permitem competir com os materiais
metlicos que so: Pouca resistncia aos solventes e a temperatura,
como muitos dos polmeros usados so termoplsticos, eles tem como
fator limitante de seus empregos a elevao da temperatura.
7 ConclusoNeste trabalho foram exemplificados os revestimentos
no-metlicos orgnicos, destacando as tintas e polmeros, seus
componentes, suas formas e os processos de aplicao.7 Referncia
BibliogrficaGENTIL, Vicente. Corroso. 3 ed. Rio de Janeiro. Editora
LTC, 1996.
http://www.brasilescola.com/quimica/polimeros. Acesso em
06/06/2015.
www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46132/tde-04042008-160044/publico/DisserGiselaFerrazAlmada.pdf
tintas e polimeros contra corroso. Acesso em
06/06/2015.http://www.ufrgs.br/lapec/wa_files/fundamentos_20de_20tratamentos_20de_20superficies.
Acesso em 13/06/2015.APNDICE
01) Quais so os principais constituintes das tintas liquidas?R -
Os principais constituintes das tintas lquidas so veculo fixo,
pigmentos, solventes e aditivos. 02) O que so polmeros?
R - So compostos qumicos de elevada massa molecular, resultantes
de reaes qumicas de polimerizao. Trata-se demacromolculas formadas
a partir de unidades estruturais menoresos monmeros
